居民小區(qū)變配電電力監(jiān)控系統(tǒng)

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

【摘要】：本文主要通過安科瑞電氣股份有限公司承建的成都東苑小區(qū)變配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，介紹當前主流的配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)的結構、系統(tǒng)配置、與傳統(tǒng)人員值班監(jiān)視的對比以及它的功能實現(xiàn)等。

【關鍵詞】：電力監(jiān)控軟件；網絡電力儀表；中建二局；小區(qū)配電；配電自動化；

引言

目前，供配電產業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經濟的發(fā)展起著舉足輕重的作用，全國各地工程項目、標志性建筑、大型公共設施等大面積多變電所用戶的急劇增加，對供配電的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。鑒于目前各行業(yè)對配電系統(tǒng)安全、可靠性的較高要求，本文通過在用戶端智能配電系統(tǒng)解決方案方面的成熟廠商安科瑞電氣股份有限公司的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都東苑小區(qū)的應用為例，介紹當前主流的配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)的結構、系統(tǒng)配置、與傳統(tǒng)人員值班監(jiān)視的優(yōu)勢對比以及它的功能實現(xiàn)等。隨著Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都東苑小區(qū)高低壓配電系統(tǒng)中的竣工運行，很好的實現(xiàn)住宅區(qū)高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理和數(shù)據(jù)的完整保存,提高了該小區(qū)配電系統(tǒng)的可靠性、安全性。該系統(tǒng)對提高供電系統(tǒng)的可靠性和經濟運行指標，供電系統(tǒng)管理的科學化、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實意義。

項目概述

中建二局投改項目（成都東苑小區(qū)高低壓配電系統(tǒng)項目）電力監(jiān)控系統(tǒng)位于成都高新區(qū)桂溪路123號，建筑性質為居民住宅。該項目共有兩個配電房：高壓配電房、低壓配電房。現(xiàn)場高壓部分采用的是西門子7SJ68的微機保護裝置，設備數(shù)量為9只；低壓部分變壓器出線采用PMAC720電力儀表，低壓各支路采用PMAC600-B，低壓部分的儀表總數(shù)為90只。高壓配電房與低壓配電室相距約300米。

本項目在配電系統(tǒng)的監(jiān)視方面擁有兩個方案，方案一是傳統(tǒng)的人工監(jiān)視，方案二是借助配電監(jiān)控系統(tǒng)后臺監(jiān)視，人員輔助即可。結合本項目，采用兩種方案的優(yōu)劣分析如下：

經衡量，用戶決定采用方案二對其配電系統(tǒng)進行自動化管理。同時用戶也對該自動化配電管理系統(tǒng)后臺提出了幾點需求。

用戶需求

承建方設計參照標準

設計方案

現(xiàn)場高壓部分采用的是西門子7SJ68的微機保護裝置，設備數(shù)量為9只；低壓部分變壓器出線采用PMAC720電力儀表，低壓各支路采用PMAC600-B，低壓部分的儀表總數(shù)為90只。高壓配電房與低壓配電室相距約300米。現(xiàn)場儀表均采用符合電力行業(yè)的標準Modbus-RTU通訊協(xié)議。監(jiān)控后臺放置在高壓配電室。安科瑞電氣股份有限公司于2012年4月份承建了成都東苑小區(qū)的智能配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，根據(jù)成都東苑小區(qū)的實際情況為其量身定制了一套ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

整個系統(tǒng)設計了一套Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用分層分布式結構，即現(xiàn)場設備層、網絡管理層、監(jiān)控管理層。現(xiàn)場設備為采集現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運行參數(shù)，包括電流、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài)以及故障等開關量狀態(tài)；網絡管理層主要包括通訊管理機、光電轉換設備、交換機等，負責數(shù)據(jù)的上傳及指令的下達；監(jiān)控管理層為整個系統(tǒng)的核心，所有數(shù)據(jù)的存儲、電力系統(tǒng)的運行狀況的顯示、控制指令的下達均通過該部分完成。

詳細設備組網方案：

Acrel-2000軟件功能介紹

友好的人機交互界面（HMI）

標準的變配電系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網絡的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫面。主畫面可直觀顯示各回路的運行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機交互界面并實時刷新。

用戶管理

本軟件可對不同級別的用戶賦予不同權限，從而保證系統(tǒng)在運行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作，需操作員級用戶輸入操作口令外，還需工程師級用戶輸入確認口令后方可完成該操作。

數(shù)據(jù)采集處理

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設備的各電參量及開關量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開關位置、設備運行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負荷zui大值、功率因數(shù)上下限等），并對重要的信息量進行數(shù)據(jù)庫存儲。

趨勢曲線分析

系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調用相關回路實時曲線界面分析該回路當前的負荷運行狀況。如通過調用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網絡進行質量分析。

報表管理

系統(tǒng)具有標準的電能報表格式并可根據(jù)用戶需求設計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計?？勺詣由筛鞣N類型的實時運行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動生成電能的日、月、季、年度報表，根據(jù)復費率的時段及費率的設定值生成電能的費率報表，查詢打印的起點、間隔等參數(shù)可自行設置；系統(tǒng)設計還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

事件記錄和故障報警

系統(tǒng)對所有用戶操作、開關變位、參量越限及其它用戶實際需求的事件均具有詳細的記錄功能，包括事件發(fā)生的時間位置，當前值班人員事件是否確認等信息，對開關變位、參量越限等信息還具有聲音報警功能，同時自動對運行設備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。

五遙功能

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)常規(guī)的“遙信”、“遙控”、“遙測”、“遙調”功能，還可以實現(xiàn)“遙設”功能。

系統(tǒng)在項目上運行記錄

軟件顯示界面-1#變壓器：

                                                                低壓一次圖

軟件顯示界面-高壓一次側：以一次圖形式直觀動態(tài)顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息，開關狀態(tài)直接以顏色區(qū)分顯示在界面上（紅色表示合閘，綠色表示分閘）。配電現(xiàn)場的情況一目了然。

                                                               高壓一次圖

軟件顯示界面-趨勢曲線：實現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢曲線，分析該回路配電運行工況，負荷趨勢曲線提供了某一段時間內該回路的負荷趨勢，方便管理員掌握用電設備的運行狀況，對存在故障隱患的設備及時提出整改，對不合理用電單位提出科學合理的改進。

                                                              日報表

                                                              任意時段抄表

電能匯總報表，列出每日用戶電能數(shù)據(jù)，方便客戶查詢和打印。根據(jù)業(yè)主需求可以查看日報表、月報表、年報表，清晰了解各用戶在某一時間段內的用電狀況，大方便了管理員的用電管理。

結束語

    該項目所采用的系統(tǒng)方便實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設備進行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，運行穩(wěn)定、安全，大的方便了管理員對用戶用電便捷、準確化管理，為管理者進行內部計量考核做出了依據(jù)，亦為進一步的節(jié)能管理及節(jié)能措施的實施打下了基礎。

參考資料

[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社

作者簡介：

徐霜，女，漢族，學士，電氣工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)

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