中信右岸一期高壓電力監控系統的設計及應用

摘要：介紹中信右岸一期項目的電力監控系統，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)現變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和電能管理。

關(guān)鍵字：電力監控系統；中信右岸；10KV；變配電；Acrel-2000；微機綜合保護； 

0 引言

  隨著(zhù)數字化技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多新型、智能的用電設備涌入了人們的生活，但是各種設備引起的電磁干擾問(wèn)題也隨之而來(lái)，例如電壓突變、頻率偏差等，電壓不平衡度、諧波干擾等電能質(zhì)量問(wèn)題也越發(fā)嚴重，這些問(wèn)題不僅在一定程度上降低了設備的整體效率，還對整個(gè)供電系統的純凈度和穩定性造成了影響，這是要關(guān)注并要解決的問(wèn)題。

  Acrel-2000是利用智能電力監測裝置，結合現場(chǎng)總線(xiàn)及以太網(wǎng)通信技術(shù)，運用計算機和軟件技術(shù)，綜合構成的電力監控系統。采用分布式的網(wǎng)絡(luò )結構，實(shí)現了對企業(yè)配電終端的管理，實(shí)現了對高低壓系統等設備的實(shí)時(shí)監控采集分析電力數據。

1 項目概述及建設目標

  中信城右岸位于成都市雙流華府，由中海興業(yè)(成都)發(fā)展有限公司建成，總建筑面積1131320，總占地面積199071，共計房屋6985戶(hù)，小區物業(yè)公司為深圳市中信物業(yè)管理有限公司成都分公司。

  本項目為中信右岸一期高壓配電系統的電力監控系統，通過(guò)對中信右岸一期配電房?jì)鹊木C保進(jìn)行實(shí)時(shí)數據采集，并通過(guò)數據處理后實(shí)時(shí)顯示一次圖狀態(tài)以及各用電回路的電壓、電流、功率等信息，利用各回路的用電量定制電能報表。

2 電力監控系統的設計

  在監控系統的設計中，要充分考慮客戶(hù)的實(shí)際需求，以及電力系統的實(shí)際結構、電力系統的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇監控設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時(shí)也有利于系統功能的實(shí)現。

  本項目的電力監控系統，可以實(shí)現對配電回路的實(shí)時(shí)監控，實(shí)現電網(wǎng)運行的遠程監控和集中管理。另一方面，電力監控系統還具備網(wǎng)絡(luò )通訊等功能，能夠與計算機、串口服務(wù)器等設備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示站內各個(gè)配電回路的運作狀態(tài)，當站內電力系統的負載越標時(shí)，電力監控系統能夠迅速報警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線(xiàn)圖等統計信息，便于有關(guān)人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動(dòng)加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高車(chē)站工作人員的工作效率。

2.1 系統結構

  中信右岸一期高壓電力監控系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層、現場(chǎng)設備層。系統網(wǎng)絡(luò )結構如圖所示：

  站控管理層管理人員與計算機進(jìn)行人機交互的直接窗口，對采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況，是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。

  通訊層使用的設備為串口服務(wù)器。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場(chǎng)設備回送的數據信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí)，轉達上位機對現場(chǎng)設備的各種控制命令。

  現場(chǎng)設備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò )中用于電參量采集測量的綜保和儀表，現場(chǎng)采用的綜保為安科瑞的AM5系列，這也是構建該配電系統必要的基本組成元素。多功能儀表實(shí)現低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率等電參量監測，并對每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監測。

2.2 網(wǎng)絡(luò )設計

  電力監控系統中的網(wǎng)絡(luò )系統能夠及時(shí)的對數據進(jìn)行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實(shí)現電力監控系統各項功能的基礎。把現場(chǎng)每個(gè)設備就地與總線(xiàn)連接，之后在把各條總線(xiàn)全部接入串口服務(wù)器，來(lái)實(shí)現與主機的傳遞。

  本項目的網(wǎng)絡(luò )設計為：現場(chǎng)的綜保和多功能儀表通過(guò)RS485總線(xiàn)接入通訊層內的工業(yè)串口卡，再通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)將數據傳輸到站控層內的監控主機。

2.3監控系統軟件功能設計

  系統依據客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設計，并實(shí)現了一次主接線(xiàn)圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；報表查詢(xún)與打??；系統負荷實(shí)時(shí)、歷史曲線(xiàn)，用戶(hù)權限管理等主要功能。

2.3.1數據的采集與處理

  數據采集主要包括模擬量以及開(kāi)關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對線(xiàn)路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等信息進(jìn)行采集，開(kāi)關(guān)量的采集則主要是對斷路器的工作狀態(tài)，以及斷電保護、運行故障等報警信息進(jìn)行采集，實(shí)現遠程數據的本地實(shí)時(shí)顯示。數據處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準確的顯示給用戶(hù)，達到配電監控的自動(dòng)化化要求，同時(shí)把采集到的數據存入數據庫供用戶(hù)查詢(xún)。