電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海大世界保護修繕工程項目中的應(yīng)用

艾優(yōu)花

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹上海大世界電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的預(yù)付費報警、實時監(jiān)控和電力監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：上海大世界   電力監(jiān)控系統(tǒng)    無人值守  配電維護  智能配電系統(tǒng)  配電自動化

0  概述
  上海“大世界”位于西藏南路、延安東路交叉口。始建于1917年，創(chuàng)辦人是黃楚九。以游藝雜耍和南北戲曲、曲藝為其特色，12面哈哈鏡成了"大世界"*的吸引物。建國后曾改名“人民游樂場”，1958年恢復(fù)原名，1974年改名“上海市青年宮”，1981年1月25日大世界復(fù)業(yè)，定名為“大世界游樂中心”。“大世界”是上海大的室內(nèi)游樂場，素以游藝、雜耍和南北戲劇、曲藝為特色。
  本項目為上海大世界電力監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對低壓出線回路進行電力監(jiān)控，以保證用電的透明、安全、可靠和。
  Acrel-2000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進行組網(wǎng)，通過計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散在樓層的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理，輔助預(yù)付費售電管理。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
  本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)上海大世界的0.4kV配電所配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控，監(jiān)控范圍為33臺電力儀表ACR220EL，共2條總線，分別接入三個串口服務(wù)器，在主樓設(shè)置后臺進行監(jiān)控管理及收費管理，兩個輔樓通過采集箱局部組網(wǎng)后經(jīng)光纖通訊接入后臺。
  本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與設(shè)備層；

圖（1） 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

  設(shè)備層主要為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表ACR220EL。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
  網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集并儲存數(shù)據(jù)，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互，在后臺斷電的情況下可以實現(xiàn)斷點續(xù)傳功能。
  站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
  以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)高傳輸速率為10Mbps。
  RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設(shè)備，大傳輸距離為1.2km。

2  電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能
  上海大世界電力監(jiān)控系統(tǒng)為變電所低壓配電系統(tǒng)的管理，本項目針對這及樓層配電箱的0.4kV配電和進行電力監(jiān)控。
2.1  數(shù)據(jù)采集與處理
  數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Epi、遠程設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

圖（2）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

  數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準(zhǔn)確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。
2.2  人機交互
  系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。

圖（3）低壓配電一次圖

2.3  歷史事件
  歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持。

圖（4） 參數(shù)報表

2.4  用電量報表功能
  可選擇時間段進行查詢，支持任意時間段電度累計查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。

圖（5） 電能報表

2.5  數(shù)據(jù)庫建立與查詢
  主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。
2.6  遙信和遙測報警功能
  主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能。

圖（6） 實時遙信報警信息

2.7用戶權(quán)限管理
  針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

3 結(jié)束語
  隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海大世界保護及修繕工程的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配電所配電的實時監(jiān)控與電力監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與數(shù)據(jù)管理機、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的社會效益。