調度通信樓電氣分系統項目電力監控系統

摘要：介紹調度通信樓電氣分系統項目電力監控系統，采用智能電力儀表、采集配電現場(chǎng)的各種電參量、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)現配電間配電回路及配電房回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。

關(guān)鍵詞：配電間;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監控系統; 

0 概述 

  本項目為國網(wǎng)湖北省電力公司調度通信樓電氣分系統低壓配電系統改造工程，低壓配電房使用面積共計60平方米，改造及換低壓配電柜共計14臺，并且對配電房原有照明系統、防雷接地系統、氣體消防系統、空調制冷系統及裝飾裝修系統進(jìn)行改造。另外，對原有電力干線(xiàn)進(jìn)行改造及新建，在地下一層、八~十一層、十八層及三十四層新增電力井道及配電小間。對配電小間增加接地、照明、消防及裝修工程。增加地下一層配電室雙電源切換配電箱1臺，8樓雙電源切換配電箱1臺，18樓電力配電箱1臺。

  本次項目主要涉及調度通信樓電氣分系統項目中的配電房出線(xiàn)內的多功能電表，其中值班室置于監控值班室。

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。需要對項目現場(chǎng)的樓層配電箱等電氣設備進(jìn)行電壓、電流、功率等參數進(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，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)條件適用于調度通信樓電氣分系統項目。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)足對樓層配電箱數據監控的要求。

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，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)顯示采用配電箱主接線(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)。

數據分析與處理

  數據的綜合統計、分析需要實(shí)現以下功能：

  各設備用電數據小時(shí)、日、月、年等時(shí)間段內的統計、計算。

  各設備的用電負荷（有功、無(wú)功）大、小、平均值計算。

  統計各分站及整體的用電量（有功、無(wú)功）。

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多種圖表方式直觀(guān)的展示功能。

  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。

  操作層具備用能分析、累計用量、實(shí)時(shí)監測、運行記錄及比例、對比、對標分析等功能。

  管理層具備用能數據統計和分析、分類(lèi)分項的對比、對標分析等功能。

  決策層具備用能數據分析、數據刪除、數據庫導入/導出等功能。

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。

節能改造及效果評估

  要求為生產(chǎn)節能改造提供數據支撐，并能提供節能改造后的效果評估。

參數設置

  可通過(guò)采集柜設置各回路互感器變比，各種電流電壓保護整定值。

  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)采集模塊通訊故障，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)掌握變配電站實(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系統根據調度通信樓電氣分系統項目的現場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò )結構采用屏蔽雙絞線(xiàn)直接接至對應的數據采集器然后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直接接至監控主機，保障了電力監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。

  現場(chǎng)共計86臺多功能計量?jì)x表，通過(guò)4條RS485總線(xiàn)接至配電房的串口服務(wù)器，串口服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)至值班室連接到監控主機實(shí)現總線(xiàn)上儀表與監控主機的數據連通。

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。在調度通信樓電氣分系統項目中主要指置于配電房的監控主機。

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

  通訊層主要是由Nport-5610工業(yè)串口服務(wù)器、以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。串口服務(wù)器主要功能是監測現場(chǎng)智能儀表；以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，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，主要由智能儀表組成，智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

智能儀表現場(chǎng)連接示意圖

  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，然后將數據上傳至串口服務(wù)器，進(jìn)而將數據上傳至當地監控終端。具體連接示意圖如下所示：