安科瑞 繆凱倫 陳聰 陳正

摘要：本文主要介紹深圳車(chē)輛管理所電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

關(guān)鍵詞： 樓宇自動(dòng)化；電能計(jì)量；配電監(jiān)控；電力監(jiān)控系統(tǒng)；負(fù)荷

0 項(xiàng)目概述

深圳市車(chē)輛管理所是深圳市公安局交通支隊(duì)下屬的正處級(jí)單位，位于深圳市南山區(qū)龍井路口，設(shè)13個(gè)正科級(jí)單位，分別為政秘科、機(jī)動(dòng)車(chē)管理科、檔案科、審驗(yàn)科、考試科、駕駛證管理科等，主要負(fù)責(zé)機(jī)動(dòng)車(chē)的注冊(cè)登記、移交登記、變更登記、抵押登記、注銷(xiāo)登記等業(yè)務(wù)。

深圳車(chē)輛管理所配電系統(tǒng)內(nèi)共3臺(tái)低壓變壓器，其中1#變壓器進(jìn)線柜為1AA1柜、2#變壓器進(jìn)線柜為2AA1柜、3#變壓器進(jìn)線柜為3AA1柜，另外還包括一條獨(dú)立的發(fā)電機(jī)配電線路（作為緊急備用電源），1#、2#、3#變壓器出線分別通過(guò)母聯(lián)連接，以備變壓器進(jìn)線停電時(shí)切換供電。本套電力監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)變壓器以下各進(jìn)線及饋線柜進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各線路供電異常、故障等，并發(fā)出聲光報(bào)警。

1 需求分析

深圳車(chē)輛管理所有的配電室位于辦公大樓后側(cè)地上一層，消防中心值班室與配電室在同一棟樓中，共計(jì)配電回路約113條，其中進(jìn)線回路4條，聯(lián)絡(luò)回路2條，其余為饋線回路共計(jì)107條。各進(jìn)線及聯(lián)絡(luò)回路安裝多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表，饋線回路安裝多功能智能儀表，對(duì)配電室部分所有配電回路的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

安科瑞公司根據(jù)深圳車(chē)輛管理所的實(shí)際情況為其選用了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

      Acrel -2000 符合的標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)方案以現(xiàn)行國(guó)家及電力行業(yè)的有效標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，國(guó)標(biāo)未列入部分應(yīng)參考IEC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。如標(biāo)準(zhǔn)間有矛盾時(shí)，應(yīng)以較高標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

GB2887-2000                《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

GB/T13729-2002           《遠(yuǎn)動(dòng)終端通用技術(shù)條件》

DL478-2001                  《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件》

DL/T400-2010               《繼電器和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》

DL/T 814-2002              《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》

DL/T634-2002               《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》

DL/T721-2000               《配電網(wǎng)自動(dòng)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(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB-14285-2006            《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)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/T15145-2001          《微機(jī)線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》

GB50171-2006             《電氣裝置安裝工作盤(pán)、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范》

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)》

DL/T5003-2005            《電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

IEC-61131-3                 《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

本項(xiàng)目中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式，監(jiān)控中心值班室放置一臺(tái)主機(jī)，一臺(tái)串口服務(wù)器，一臺(tái)UPS電源，一臺(tái)打印機(jī)。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)總線式連接，分為7條總線牽至值班室，通訊線纜采用屏蔽雙絞線。具體設(shè)備連接情況請(qǐng)見(jiàn)下圖3。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括ACR320ELH儀表6臺(tái)，PZ80-E4儀表107臺(tái)，所有儀表具備開(kāi)關(guān)量采集功能，準(zhǔn)確告知斷路器工作狀態(tài)，已判斷線路是否帶電，可否進(jìn)行線路維護(hù)等操作。因配電間距離監(jiān)控值班室較近，且儀表種類單一，組網(wǎng)難度不大。

3 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)功能模塊具體分為5塊，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)負(fù)荷曲線、用電報(bào)表、報(bào)警和用戶管理，以下介紹各模塊功能。 3.1下圖1為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面：

圖1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面

        此界面圖形主要根據(jù)車(chē)管所配電系統(tǒng)一次配電系統(tǒng)圖繪制而成，通過(guò)此圖使用者可清晰看出配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并能實(shí)時(shí)觀測(cè)系統(tǒng)用電情況，通過(guò)標(biāo)注回路用途，使配電系統(tǒng)的走向更為清晰化，另外回路名稱可隨時(shí)根據(jù)用戶需要進(jìn)行更改，但是此處設(shè)置了更改權(quán)限，需用戶登錄并正確輸入密碼后才可進(jìn)行回路名稱更改，電壓、電流等常規(guī)電參量也可以在一次示意圖界面上查看，圖中還配有曲線分析按鈕，當(dāng)用戶需要觀察近期回路運(yùn)行狀況時(shí)，只需點(diǎn)擊曲線分析按鈕即可以進(jìn)行查看。   3.2 具體界面如圖2所示：

圖2 功率趨勢(shì)曲線

        此界面使用快捷方便，可查詢?nèi)我鈺r(shí)刻，任意時(shí)間段的負(fù)荷趨勢(shì)曲線。 以下為通訊示意界面，顯示配電間內(nèi)所有儀表的通訊狀態(tài)，通過(guò)儀表所處配電柜位置劃分，標(biāo)注其通訊地址和通訊狀態(tài)。如圖3所示：

圖3 通訊狀態(tài)圖

       低壓配電室配電回路運(yùn)行狀態(tài)時(shí)刻報(bào)表如圖4所示：此報(bào)表可任意時(shí)刻顯示回路常用電參量。

圖4 電參量查詢報(bào)表

3.3 報(bào)表功能

       配電室電能管理系統(tǒng)為用戶定制了兩種功能的報(bào)表，一種如圖5所示，針對(duì)某一個(gè)主要回路，可以由用戶自行選擇時(shí)間生成該回路在該時(shí)刻常規(guī)電參量的歷史值。    

圖5 電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

3.4 事故報(bào)警和追憶

對(duì)于電氣值班人員來(lái)說(shuō)，跳閘報(bào)警的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性是非常重要的指標(biāo)，電能管理系統(tǒng)為用戶定制的報(bào)警功能主要針對(duì)配電室低壓回路斷路器的分合閘變位，通過(guò)報(bào)警窗口和外置音箱發(fā)出報(bào)警音提示值班人員低壓饋出回路斷路器發(fā)生了變位，根據(jù)報(bào)警窗口顯示的內(nèi)容，可以立即定位報(bào)警回路并進(jìn)行響應(yīng)，保障大樓配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.5 針對(duì)不同級(jí)別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限，方便不同權(quán)限的管理人員對(duì)系統(tǒng)的不同操作，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行。通過(guò)用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷(xiāo)、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改。

4 運(yùn)行效果

隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為現(xiàn)代生活辦公必然選擇，本文介紹的電力儀表及Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在深圳車(chē)管所項(xiàng)目的應(yīng)用，方便了車(chē)管所內(nèi)部考核，節(jié)約了大量人力成本、減少了因斷電引起的巨大損失，同時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究；報(bào)警窗口的彈出有助于提醒值班人員及時(shí)檢查現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況。

在Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用之前，整個(gè)車(chē)管所用電基本上靠人工來(lái)操作，投入了大量的人力資源，現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)也不能及時(shí)被值班人員掌控，增加了車(chē)管所設(shè)備運(yùn)行時(shí)的隱患。Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)完成以后，減少了電氣值班人員，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；通過(guò)報(bào)警窗口的應(yīng)用，消除了電氣故障，使值班人員更加安全，整套工作的實(shí)施也更加人性化。

5 結(jié)束語(yǔ)

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有通用性好、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)，在深圳車(chē)管所項(xiàng)目上得以成功應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的普及，低壓配電智能化的要求也越來(lái)越高，變配電監(jiān)控及低壓配電管理使得實(shí)現(xiàn)配電室的無(wú)人職守成為現(xiàn)實(shí)，系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，減少人力投入，提高工作效率，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本。