Acrel-2000電力監控系統在長(cháng)安大學(xué)西門(mén)配電室的應用

摘要：采用AM4系列微機保護和ACR系列多功能電力儀表、采集配電室10KV高壓柜以及0.4KV低壓配電回路現場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-2000型電力監控系統實(shí)現配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。

關(guān)鍵詞：長(cháng)安大學(xué)；高校用電監控 ;配電室 ;AM4系列微機保護;Acrel-2000;電力監控系統; 

0概述 

  長(cháng)安大學(xué)座落于古都西安，是中華人民共和國教育部直屬的全國大學(xué)，由教育部和交通運輸部、國土資源部、住房和城鄉建設部、陜西省人民 “四部一省”共建，是*批“211工程”、“985工程勢學(xué)科創(chuàng )新平臺”、“111計劃”、國家建設高水平大學(xué)公派研究生項目”和“工程師教育培養計劃”建設高校。

本次項目承接其校本部西門(mén)配電室的電力監控系統，監控主機位于配電室隔壁監控室內。

1需求分析

　　為保證生產(chǎn)管理用電負荷的統計與分析及對危險源實(shí)時(shí)監控。需要對現場(chǎng)的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開(kāi)關(guān)量信號等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控。一旦監控點(diǎn)被監視參數異常，能夠及時(shí)檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動(dòng)抄表功能節省了人力物力，電流趨勢曲線(xiàn)功能能夠直觀(guān)的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間。

數據采集

　　自動(dòng)采集現場(chǎng)所有10KV回路AM4微機保護及0.4KV回路ACR多功能儀表的模擬量數據，自動(dòng)采集現場(chǎng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量數據。

支持實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)周期采集（定時(shí)采集）可配置周期（1分鐘～24小時(shí)）。

支持多線(xiàn)程處理機制，提高數據采集效率，能同時(shí)對多個(gè)設備進(jìn)行數據采集。

數據實(shí)時(shí)顯示采用配電室主接線(xiàn)圖直觀(guān)顯示模式，各回路開(kāi)關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀(guān)可見(jiàn)。

數據查詢(xún)與展示

　　要求能方便實(shí)現各級管理人員的查詢(xún)，查詢(xún)界面能適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢(xún)。

數據展示功能按照不同用戶(hù)的不同的權限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

權限管理

　　要求對不同用戶(hù)賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數據記錄等。

系統要求具備合理完善的用戶(hù)安全控制機制，能使應用環(huán)境中的信息資源得到地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。

故障報警

　　故障判斷與報警具有故障自動(dòng)判斷并采用聲光方式報警功能。報警類(lèi)型包括開(kāi)關(guān)故障，電壓、電流超限，現場(chǎng)微機保護與監控系統通訊故障等。報警時(shí)間自動(dòng)記入系統數據庫，方便用戶(hù)查詢(xún)，工作人員可隨時(shí)掌握長(cháng)安大學(xué)校本部西門(mén)配電室實(shí)時(shí)運行狀態(tài)，發(fā)現變配電運行故障并作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統安全性、可靠性。

2  系統方案

　　安科瑞Acrel-2000系統根據長(cháng)安大學(xué)校本部西門(mén)配電室現場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò )結構采用屏蔽雙絞線(xiàn)分7根總線(xiàn)直接接至監控室操作臺內的串口服務(wù)器上，保障了配電所電力監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：

系統結構圖

　　現場(chǎng)西門(mén)配電室共計10臺AM4-I綜保，1臺AM4-U綜保，低壓部分共2臺ACR330ELH多功能儀表，2臺ACR220EL多功能儀表，41臺ACR120EL多功能儀表，總共分為7條RS485總線(xiàn)接至值班室操作臺內的串口服務(wù)器上。

1）站控管理層

　　站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在長(cháng)安大學(xué)西門(mén)配電室工程中主要指置于監控室的監控主機。

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

　　通訊層主要是由以總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成?？偩€(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現現場(chǎng)微機保護及低壓多功能儀表與站控管理層之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無(wú)人值守的目的。

3）現場(chǎng)設備層

　　現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由10KV配電柜上的微機保護裝置以及0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀表組成，智能設備通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)連接接入監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

微機保護裝置及低壓電力儀表現場(chǎng)連接示意

　　現場(chǎng)微機保護裝置以及低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)連接微機保護數量5只左右，低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：

通訊線(xiàn)路連接示意圖

3  系統功能

　　配電所實(shí)時(shí)監控系統圖為主監控畫(huà)面，主要實(shí)時(shí)監測長(cháng)安大學(xué)西門(mén)配電室所有回路的運行狀態(tài)。在系統圖中可以直觀(guān)的看到每路10KV配電柜及低壓進(jìn)出線(xiàn)回路的運行參數和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率等。如下圖所示：

 配電室一次系統圖

　　事件告警記錄功能，主要完成對查詢(xún)時(shí)間段內出現的報警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據并且分析事故發(fā)生的原因。

　　參數抄表功能，主要對10KV配電柜及低壓配電各回路的電參數進(jìn)行查詢(xún)。支持任意時(shí)刻電參數查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。

電參數報表

　　系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網(wǎng)結構，系統采用分層分布式結構，同時(shí)監測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

通訊結構示意圖

4  結束語(yǔ)

　　在當今配電設施的應用中，高校建筑的項目的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在長(cháng)安大學(xué)西門(mén)配電室的應用，可以實(shí)現對配電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示中心配電室內各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進(jìn)出線(xiàn)回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話(huà)框、報警聲音提示，該系統運行安全、可靠、穩定，保證了高校建筑的用電可靠度。