Acrel-2000配電監(jiān)控系統(tǒng)在中糧糧油重慶中的應(yīng)用復(fù)習(xí)課程

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。Acrel-2000配電監(jiān)控系統(tǒng)在中糧糧油重慶中的應(yīng)用-Acrel-2000配電監(jiān)控系統(tǒng)在中糧糧油（重慶）中的應(yīng)用摘要：本文介紹了安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-2000在中糧糧油工業(yè)（重慶）10KV配電項(xiàng)目中的應(yīng)用，是安科瑞為智能配電提供解決方案的經(jīng)典案例之一。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對分散在中糧糧油工業(yè)（重慶）有限公司廠區(qū)內(nèi)三個低壓配電室和一個高壓變電站中的智能儀表數(shù)據(jù)的采集和上傳，并在值班室進(jìn)行遠(yuǎn)程的集中控制和用電管理。為中糧糧油工業(yè)（重慶）有限公司節(jié)能減排提供了有力的資料依據(jù)。關(guān)鍵詞：智能配電電力監(jiān)控節(jié)能減排

2、中糧糧油10KV配電概述中糧糧油工業(yè)（重慶）有限公司隸屬于中糧集團(tuán)（COFCO）。中糧集團(tuán)成立于1949年，是中國最大的糧油食品進(jìn)出口公司和實(shí)力雄厚的食品生產(chǎn)商，享譽(yù)國際糧油食品市場，在農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易、生物能源開發(fā)、食品生產(chǎn)加工、地產(chǎn)、物業(yè)、酒店經(jīng)營以及金融服務(wù)等領(lǐng)域成績卓著。中糧集團(tuán)現(xiàn)擁有中國食品、中糧控股、蒙牛乳業(yè)等六家上市公司。福臨門食用油、長城葡萄酒、金帝巧克力、蒙牛牛奶、凱萊酒店、亞龍灣度假區(qū)等諸多耳熟能詳?shù)闹放婆c服務(wù)組合，塑造了中糧集團(tuán)高品質(zhì)、高品位的市場聲譽(yù)。1994年以來，中糧集團(tuán)一直位列財(cái)富世界500強(qiáng)企業(yè)。項(xiàng)目概況中糧糧油工業(yè)（重慶）有限公司于2010年注冊成立，地處重慶市

3、江津區(qū)德感工業(yè)園，占地面積200多畝。我公司是中糧集團(tuán)有限公司子公司中糧控股油脂（香港）第二有限公司獨(dú)資興建的企業(yè)?？偼顿Y3000萬美元，注冊資本金為1500萬美元。公司主要生產(chǎn)福臨門食用油等農(nóng)副產(chǎn)品，同時(shí)從事生物飼料、蛋白飼料的開發(fā)、生產(chǎn)與銷售。中糧糧油工業(yè)（重慶）有限公司于2011年3月授權(quán)上海安科瑞電氣股份有限公司對其10KV配電工程進(jìn)行智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)。監(jiān)控系統(tǒng)的具體監(jiān)控范圍是廠區(qū)內(nèi)三個低壓配電室和一個高壓配電室，共計(jì)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)為105個。廠區(qū)配電示意圖如下所示：如上圖所示，中糧糧油工業(yè)（重慶）的總配電室，監(jiān)控中心值班室和高壓配電室三者相鄰；鍋爐房配電室有8個出現(xiàn)回路，其與

4、值班室的距離大概60米；小包車間的進(jìn)線和出線共計(jì)有近60個回路，它與監(jiān)控中心值班室的直線距離約230米。用戶需求廠區(qū)配電中心為本項(xiàng)目提供一套高、低壓后臺監(jiān)控系統(tǒng)，將廠區(qū)3臺變壓器的各主進(jìn)線柜、出線柜、各低壓回路的開關(guān)配多功能智能儀表。能進(jìn)行用電量計(jì)量；實(shí)時(shí)測量相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)，能打印月度用電報(bào)表，并有歷史曲線的查詢（時(shí)間不小于30天）,重要回路需要對其諧波進(jìn)行測量。各參數(shù)及數(shù)據(jù)通過RS485總線，通過網(wǎng)絡(luò)送至配電中心的電工值班室（后臺監(jiān)控中心）。電力監(jiān)控組態(tài)軟應(yīng)具有方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板，高性能實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫，支持報(bào)警、

5、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲，恢復(fù)功能；提供的報(bào)表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報(bào)表設(shè)計(jì)器，可以設(shè)計(jì)多套報(bào)表模板。電力監(jiān)控組態(tài)軟件的運(yùn)行系統(tǒng)由多個組件組成，包括：VIEW、DB、I/O等組件，所有運(yùn)行系統(tǒng)的組件統(tǒng)一由安科瑞電力監(jiān)控組態(tài)軟件進(jìn)程管理器管理，進(jìn)行啟動、停止、監(jiān)視等操作。運(yùn)行系統(tǒng)是用來運(yùn)行由開發(fā)系統(tǒng)創(chuàng)建的畫面工程，主要完成HMI部分的畫面監(jiān)控；區(qū)域?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫DB是數(shù)據(jù)處理的核心，是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)服務(wù)器，運(yùn)行時(shí)完成數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲及報(bào)警的產(chǎn)生等功能；IO程序是負(fù)責(zé)和控制設(shè)備通信的服務(wù)程序，支持多種通信方式的網(wǎng)絡(luò)，包括串口、以太網(wǎng)、無線通信等。WEB客戶服

6、務(wù)（系統(tǒng)提供Web服務(wù)，客戶端可以在辦公室等其他場所通過IE瀏覽器查看電力監(jiān)控現(xiàn)場畫面、查閱電能消耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表等）。項(xiàng)目的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)是由智能測控裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及計(jì)算機(jī)設(shè)備等互聯(lián)布局而成。系統(tǒng)因項(xiàng)目規(guī)模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同，可采取不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。但是無論采取何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都是采用了站控管理層網(wǎng)絡(luò)通訊層現(xiàn)場設(shè)備層的分層分布式設(shè)計(jì)思想。這種分層設(shè)計(jì)，符合當(dāng)前通訊體系設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能，即可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時(shí)不影響本層和下一層的功能。Acrel-2000智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)在中糧糧油工業(yè)（重慶）10KV配電工程

7、項(xiàng)目中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。各個結(jié)構(gòu)層的具體形式如下：主站層（站控管理層）中糧糧油工業(yè)（重慶）有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng)主站層位于總配電室旁邊的值班室內(nèi)，電力監(jiān)控系統(tǒng)主站層設(shè)備具體包括：Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)的后臺主機(jī)一套、打印機(jī)、UPS。負(fù)責(zé)將通訊管理層上傳的數(shù)據(jù)解包，進(jìn)行集中管理和分析，執(zhí)行相關(guān)操作，負(fù)責(zé)整個變配電系統(tǒng)的整體監(jiān)控。通訊管理層（網(wǎng)絡(luò)通訊層）采用通訊管理機(jī)，處于通訊樞紐的地位，向上連接主站層，向下貫通現(xiàn)場設(shè)備層，是整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是智能配電系統(tǒng)運(yùn)行的紐帶。智能監(jiān)控設(shè)備的信息通過通訊總線送到通訊管理層通訊子站，然后將采集的所有運(yùn)行故障狀態(tài)信號和運(yùn)行參數(shù)等信息通過通

8、訊網(wǎng)絡(luò)上傳至主站，各通訊子站接收來自主站的遠(yuǎn)程控制命令對該變配電站相應(yīng)的配電設(shè)備進(jìn)行控制。中糧糧油工業(yè)（重慶）電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)備包括2個4口串口服務(wù)器，一套光電轉(zhuǎn)換器、一臺工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，上行口為TCP/IP協(xié)議，下行口為MODBUS-RTU通訊協(xié)議，信號傳至站控管理層，對設(shè)備層的所有裝置進(jìn)行集中監(jiān)控?，F(xiàn)場設(shè)備層現(xiàn)場設(shè)備層位于中低壓變配電現(xiàn)場，具體包括：智能電力儀表等智能監(jiān)控設(shè)備，負(fù)責(zé)采集電力現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)和信息狀態(tài)，并將其發(fā)送給通訊管理層，同時(shí)也作為執(zhí)行單元，執(zhí)行通訊管理層下發(fā)的各類指令。本項(xiàng)目中的回路分為三種，一是進(jìn)線回路，二是重要的出現(xiàn)回路，第三種是普通的三相和單相出現(xiàn)回路。為

9、滿足用戶提出的需求，需給進(jìn)線回路和重要的出線回路配備帶有諧波和全電量測量的三相四線智能電測儀表，經(jīng)權(quán)衡最終選擇上海安科瑞電氣股份有限公司的ACR230ELH智能電測表，該儀表的功能特點(diǎn)為：1全電量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；2四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能累計(jì)；3THDu、THDi、231次諧波分量；4電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓電流不平衡度；5電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量測量；4DI+3DO；6RS485接口、Modbus-RTU通訊協(xié)議、DL/T645普通的三相出線只需測量全電量，所以本項(xiàng)目選擇安科瑞ACR120E即可滿足用戶需求，該儀表的功能特點(diǎn)是：1全電量測量（U

10、、I、P、Q、PF、F、S）2四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能累計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì)3RS485接口、Modbus-RTU通訊協(xié)議、DL/T645普通的單相出線回路只需測量全電量，所以本項(xiàng)目選擇安科瑞ACR10E即可滿足用戶需求，該儀表的功能特點(diǎn)是：1全電量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）2RS485接口、Modbus-RTU通訊協(xié)議組網(wǎng)配置柜子號回路名稱儀表地址串口號儀表型號AA01發(fā)電機(jī)進(jìn)線28COM7ACR120ELAA02-1生活區(qū)備用電源29ACR120ELAA02-2備用30ACR120ELAA02-3消防泵房31ACR120EL1AA011#進(jìn)線1COM6ACR230ELH1AA02電

11、容補(bǔ)償2ACR120EL1AA03電源轉(zhuǎn)換及計(jì)量3ACR120EL1AA04-1道路照明4ACR120EL1AA04-2備用5ACR120EL1AA04-3食堂6ACR120EL1AA04-4辦公樓7ACR120EL1AA04-5倒班樓8ACR120EL1AA05-1鍋爐房動力柜9ACR120EL1AA05-2發(fā)油房動力柜10ACR120EL1AA05-3發(fā)油房動力柜11ACR120EL1AA05-4備用12ACR120EL1AA06-1機(jī)修車間及輔料動力柜13ACR120EL1AA06-2污水處理車間動力柜14ACR120EL1AA06-3備用15ACR120EL1AA06-4備用16ACR

12、120EL1AA06-5備用17ACR120EL1AA07聯(lián)絡(luò)柜18COM7ACR120EL2AA05-1消防泵19ACR120EL2AA05-2備用20ACR120EL2AA04精煉車間動力柜21ACR230ELH2AA03-1備用22ACR120EL2AA03-2備用23ACR120EL2AA03-3備用24ACR120EL2AA03-4冬化備用25ACR120EL2AA02電容補(bǔ)償26ACR120EL2AA012#進(jìn)線27ACR230ELH3AA013#進(jìn)線1COM13ACR230ELH3AA02電容補(bǔ)償2ACR120EL3AA03電容補(bǔ)償3ACR120EL3AA04-13AA04-1備

13、用4ACR10E3AA04-2調(diào)油房電源5ACR10E3AA04-3調(diào)油房電源6ACR10E3AA05-1灌裝，壓蓋，壓提環(huán)機(jī)7ACR10E3AA05-2碼垛機(jī)8ACR10E3AA05-31#分瓶機(jī)9ACR10E3AA05-43#直線灌裝機(jī)10ACR10E3AA05-54#壓提環(huán)機(jī)11ACR10E3AA05-64#直線貼標(biāo)機(jī)12ACR10E3AA05-73#直線貼標(biāo)機(jī)13ACR10E3AA05-83#輸送系統(tǒng)14ACR10E3AA05-94#輸送系統(tǒng)15ACR10E3AA05-103#壓提環(huán)機(jī)16ACR10E3AA05-111#半自動吹瓶機(jī)動力柜17ACR10E3AA05-122#全自動吹瓶機(jī)

14、動力柜18ACR10E3AA06-13AA6-1備用19COM14ACR10E3AA06-23AA6-2備用20ACR10E3AA06-33AA6-3備用21ACR10E3AA06-43AA6-4備用22ACR10E3AA06-53AA6-5備用23ACR10E3AA06-6空壓冷干機(jī)24ACR10E3AA06-74#碼垛機(jī)25ACR10E3AA06-81#抓取式裝箱機(jī)26ACR10E3AA06-92#、1#直線貼標(biāo)機(jī)27ACR10E3AA06-102#輸送系統(tǒng)28ACR10E3AA06-112#自動開箱機(jī)29ACR10E3AA06-122#、2#貼標(biāo)機(jī)30ACR10E3AA06-132#線自

15、動裝箱機(jī)31ACR10E3AA06-14升降平臺32ACR10E3AA06-152#、2#吹瓶機(jī)33ACR10E3AA07-13AA07-1備用34COM5ACR10E3AA07-23AA07-2備用35ACR10E3AA07-3電力室照明36ACR10E3AA07-4灌裝、理蓋、搓蓋機(jī)37ACR10E3AA07-57#貼標(biāo)機(jī)38ACR10E3AA07-62#輸送系統(tǒng)39ACR10E3AA07-71#開箱機(jī)40ACR10E3AA07-81#在線自動封箱機(jī)41ACR10E3AA07-9灌裝、理蓋、壓提環(huán)機(jī)42ACR10E3AA07-10自動封箱機(jī)43ACR10E3AA07-11碼垛機(jī)44COM1

16、4ACR10E3AA07-122#分瓶機(jī)45ACR10E3AA07-131#壓提環(huán)機(jī)46ACR10E3AA07-141#碼垛機(jī)47ACR10E3AA07-15武漢院橋架48ACR10E3AA07-16湖南四建49ACR10E3AA08-12#半自動吹瓶機(jī)50ACR10E3AA08-2湖南四建51ACR10E3AA08-3油罐噴砂52COM5ACR10E3AA08-41#空壓機(jī)53ACR10E3AA08-52#空壓機(jī)54ACR10E3AA09-1空調(diào)手操板55ACR10E3AA09-2照明56ACR10E3AA09-33#半自動吹瓶機(jī)57ACR10E3AA09-44#半自動吹瓶機(jī)58ACR10E

17、3AA09-55#半自動吹瓶機(jī)59ACR10E3AA09-6檢修箱60ACR10E3AA09-7空調(diào)電源61ACR10E3AA09-8空壓機(jī)配電柜62ACR10E4AA01-1備用1COM8ACR120EL4AA01-2底檢修2ACR120EL4AA01-3出渣3ACR120EL4AA01-4鍋爐房進(jìn)線4ACR120EL4AA02-1沉灰池行車動力柜5ACR120EL4AA02-2頂檢修6ACR120EL4AA02-310T鍋爐房動力柜7ACR120EL4AA02-4脫硫除塵動力柜8ACR120ELAH0110KV進(jìn)線1COM9ACR120ELAH03電壓測量2ACR120ELAH04總配電室

18、1#變壓器3ACR120ELAH05總配電室2#變壓器4ACR120ELAH06小包車間1#變壓器5ACR120EL參照標(biāo)準(zhǔn)GB2887-2000計(jì)算站場地技術(shù)要求GB/T13729-2002遠(yuǎn)動終端通用技術(shù)條件DL/T814-2002配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范DL/T634-2002遠(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T721-2000配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端DL/T770-2001微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)條件GB/T50063-2008電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB-14285-2006繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程GBJ232-2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB/T

19、15145-2001微機(jī)線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件GB/50198-2011監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范GB/T17626.5浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)功能實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)采集處理Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場設(shè)備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因子、頻率、電能、開關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，重要回路的諧波棒圖等），將采集到的數(shù)據(jù)直接顯示、或通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算生成新的直觀數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、諧波棒圖、功率因子上下限等），并對重要的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示變配電系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導(dǎo)航的功能；分散的配電系

20、統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫面。主畫面可直觀顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互接口并實(shí)時(shí)刷新。數(shù)據(jù)存儲a數(shù)據(jù)庫管理軟件采用主流的、通用、高性能的專業(yè)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫和企業(yè)級關(guān)系數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方式保存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理軟件具備開放的、全面的和集成的信息管理方法，具備嚴(yán)格的權(quán)限管理功能，可以按照不同的管理角色設(shè)置不同的操作密碼和口令，授予不同的數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)限，提供數(shù)據(jù)庫實(shí)體存取審計(jì)機(jī)制，以便分角色地維護(hù)數(shù)據(jù)庫信息。b數(shù)據(jù)完備和安全是極為關(guān)鍵的，提供多種安全保護(hù)機(jī)制，提供互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，提供從硬盤轉(zhuǎn)移到后端系統(tǒng)過程中的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，保

21、障數(shù)據(jù)安全。c數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，能夠利用事務(wù)機(jī)制對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動備份和記錄數(shù)據(jù)備份日志。提供數(shù)據(jù)修復(fù)技術(shù)，在數(shù)據(jù)庫損壞的情況下能夠及時(shí)修復(fù)數(shù)據(jù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。d系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫兩部分，實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫處理能力要達(dá)到10萬點(diǎn)/秒以上的吞吐量，在1秒鐘內(nèi)存入所有采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)庫的存儲壓縮比要達(dá)到30：1以上，歷史數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)保存期限不小于10年。趨勢曲線分析系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢兩種曲線分析接口，通過調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線接口分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。報(bào)表管理系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計(jì)?？勺詣由?/p>