中航飛機漢中航空零組件制造有限公司電力監控系統的研究與應用

摘要：介紹中航飛機漢中航空零組件制造有限公司2001號技術(shù)綜合樓供電監控系統項目，采用安科瑞PZ系列電力儀表采集配電現場(chǎng)的各種電參量。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)現配電室配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廠(chǎng)房辦公樓;PZ系列電力儀表;Acrel-2000;電力監控系統;

0概述 

  中航飛機漢中航空零組件制造有限公司2001號技術(shù)綜合樓項目位于漢中市城固縣柳林鎮朱家灣村。

  現場(chǎng)共有一間變配電室，合計1塊ACR330ELH網(wǎng)絡(luò )電力儀表；26塊PZ96L-E4/KC電能表；同時(shí)現場(chǎng)還有5塊遠傳水表。系統主機安裝在物業(yè)值班室。

1需求分析

  為保證中航飛機漢中航空零組件制造有限公司2001號技術(shù)綜合樓用電的統計與分析及對危險源實(shí)時(shí)監控。需要對項目現場(chǎng)的配電室中低壓進(jìn)線(xiàn)及出線(xiàn)回路儀表以及5塊遠傳水表進(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，功率趨勢曲線(xiàn)功能能夠直觀(guān)的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間，方便用戶(hù)找出非正常用電回路并且及時(shí)進(jìn)行整改，建立電能多級計量體系提供用能分析依據。

  本技術(shù)條件適用于中航飛機漢中航空零組件制造有限公司2001號技術(shù)綜合樓。供方產(chǎn)品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產(chǎn)品應至少滿(mǎn)足本技術(shù)條件，但不于此，其技術(shù)性能應滿(mǎn)足對配電室數據監控的要求。

數據采集

  自動(dòng)采集現場(chǎng)所有電量?jì)x表的模擬量數據。

  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)）。

  支持數據傳輸正確性檢驗，異常數據自動(dòng)處理。

  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)顯示采用配電柜一次圖直觀(guān)顯示模式，各回路故障狀態(tài)直觀(guān)可見(jiàn)。

數據查詢(xún)與展示

  要求能方便實(shí)現客戶(hù)端查詢(xún)和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)和對比分析，各類(lèi)統計分析的數據可靈活采用報表等方式直觀(guān)的展示功能。

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有效地保護，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)型包括電流超限等，現場(chǎng)儀表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電力監控系統根據中航飛機漢中航空零組件制造有限公司2001號技術(shù)綜合樓項目現場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò )結構采用屏蔽雙絞線(xiàn)直接將電力儀表及遠傳水表接至配電室內的監控主機自帶串口，保障了監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。

  現場(chǎng)配電室內共有1塊ACR330ELH網(wǎng)絡(luò )電力儀表；26塊PZ96L-E4/KC電能表；同時(shí)現場(chǎng)還有5塊遠傳水表，各儀表分為四條RS485總線(xiàn)接至物業(yè)值班室的壁掛式監控主機上。

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。在中航飛機漢中航空零組件制造有限公司2001號技術(shù)綜合樓項目中主要指置于配電室內的壁掛式監控主機。

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)現現電力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PZ系列電力儀表以及RS485接口的遠傳水表組成，各儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接直接接入到配電室內的壁掛式電力監控主機。

系統結構圖

智能儀表現場(chǎng)連接示意

  現場(chǎng)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)連接智能儀表數量在20只左右，不同種類(lèi)的智能裝置連接在不同的總線(xiàn)上。具體連接示意圖如下所示：

3  系統功能

  變電所實(shí)時(shí)監控系統圖為主監控畫(huà)面，主要實(shí)時(shí)監測變電所所有回路的運行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘。在系統圖中可以直觀(guān)的看到每路進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)的運行參數和狀態(tài)，可以看到低壓進(jìn)出線(xiàn)回路的常規電力參數，如：三相電壓、電流等。如下圖所：

低壓一次系統圖

  參數抄表功能，主要對低壓各出線(xiàn)回路的電參數進(jìn)線(xiàn)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。該報表查詢(xún)中航飛機漢中航空零組件制造有限公司2001號技術(shù)綜合樓項目配電室低壓進(jìn)出線(xiàn)回路的電參數，主要包括：三相電流、進(jìn)線(xiàn)柜有功電度等。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)。如下圖所示:

 電參數抄表

  用電量報表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢(xún)，支持任意時(shí)間段分回路的電度累計查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了準確可靠的電能報表。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)。如下圖所示，用戶(hù)可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。

電能報表

  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，綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖。

通訊結構示意圖

  用戶(hù)權限管理，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。

4  結束語(yǔ)

  在當今配電設施的應用中，工業(yè)廠(chǎng)房程項目的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在中航飛機漢中航空零組件制造有限公司2001號技術(shù)綜合樓項目的應用，可以實(shí)現對配電室供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控，系統對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示配電室內各配電回路的運行狀態(tài)，該系統運行安全、可靠、穩定，為本項目解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據。