簡婷(ting)

安(an)科瑞(rui)電(dian)氣(qi)股份有限公司，上海 嘉(jia)定 201801；

摘(zhai)要(yao)：介紹國(guo)家數字電(dian)子產(chan)品質量(liang)監(jian)督檢驗中心，采用智能(neng)電(dian)力儀表、采集(ji)配電(dian)現場的(de)各種電(dian)參量(liang)和(he)開關(guan)信號。系(xi)統采用現場就地組網的(de)方式(shi)，組網后(hou)通過現場總線通訊(xun)并遠傳(chuan)至(zhi)后(hou)臺，通過Acrel-2000型電(dian)力監(jian)控(kong)系(xi)統實現配電(dian)室配電(dian)回路用電(dian)的(de)實時監(jian)控(kong)和(he)管理。

關鍵詞：國家(jia)數字(zi)電子(zi)產品(pin)質量監督檢驗中心;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監控系統; 

0 概述 

       國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)數字(zi)電(dian)子產(chan)品質量(liang)(liang)(liang)監(jian)(jian)督(du)檢(jian)驗(yan)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)，英文：NETC，National Digital Electronic Product Testing Center。位于深(shen)圳(zhen)市(shi)南山區(qu)，是國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)質檢(jian)總在(zai)(zai)深(shen)圳(zhen)設(she)立的(de)個數字(zi)電(dian)子產(chan)品質量(liang)(liang)(liang)監(jian)(jian)督(du)檢(jian)驗(yan)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)。該中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)依托(tuo)深(shen)圳(zhen)市(shi)計(ji)量(liang)(liang)(liang)質量(liang)(liang)(liang)檢(jian)測(ce)研究院(yuan)雄厚的(de)人才、技術(shu)(shu)(shu)、裝備(bei)，總投資近(jin)3億(yi)元。國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)數字(zi)電(dian)子產(chan)品質量(liang)(liang)(liang)監(jian)(jian)督(du)檢(jian)驗(yan)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)規劃用(yong)地1．2萬平方(fang)米，設(she)有(you)涉(she)及產(chan)品安全性(xing)、電(dian)磁兼容(rong)性(xing)、環(huan)境可靠性(xing)、節能環(huan)保性(xing)、射頻技術(shu)(shu)(shu)、電(dian)信(xin)終(zhong)端界面(mian)檢(jian)測(ce)、有(you)害(hai)物質檢(jian)測(ce)等(deng)8個專業實驗(yan)室。國(guo)(guo)(guo)檢(jian)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)將成為(wei)(wei)為(wei)(wei)企(qi)(qi)業提(ti)供(gong)質檢(jian)的(de)新窗口和新平臺。投入(ru)使用(yong)后的(de)國(guo)(guo)(guo)檢(jian)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)將全力推進(jin)監(jian)(jian)督(du)抽查、風險監(jian)(jian)測(ce)和質量(liang)(liang)(liang)分析等(deng)各(ge)項工作，為(wei)(wei)綜合管理(li)和行政執法提(ti)供(gong)強有(you)力的(de)技術(shu)(shu)(shu)支撐，解決(jue)企(qi)(qi)業參(can)與國(guo)(guo)(guo)際分工時在(zai)(zai)不同(tong)區(qu)域市(shi)場(chang)(chang)上所(suo)遇到的(de)產(chan)品質量(liang)(liang)(liang)問題，力助深(shen)圳(zhen)企(qi)(qi)業成功進(jin)入(ru)全球市(shi)場(chang)(chang)，護航“深(shen)圳(zhen)制造"，為(wei)(wei)企(qi)(qi)業創新提(ti)供(gong)“一(yi)站式(shi)"檢(jian)測(ce)技術(shu)(shu)(shu)服務。

       安科瑞電氣股份有限公司為國家數字電子產品質量監督檢驗中心變電所低壓室配電工程提供電力監控系統，保證變配電的運行的可靠性。

       本次項目主要涉及國家數字電子產品質量監督檢驗中心中配電室內的網絡多功能儀表，監控主機位于2層的值班室。

1 需求分(fen)析

       為保證生產管理用電負荷的統計與分析及對危險源實時監控。需要對項目現場的配電室中進線及出線回路進行電壓、電流、功率等參數進行實時在線監控。一旦監控點被監視參數異常，能夠及時檢測報警，有關人員采取必要的措施，避免安全事故的發生。自動抄表功能節省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態與時間，方便用戶找出非正常用電回路并且及時進行整改，建立電能多級計量體系提供用能分析依據。

       本技術條件適用于國家數字電子產品質量監督檢驗中心配電室。供方產品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不僅限于此，其技術性能應滿足對配電室數據監控的要求。

數據采(cai)集

       自動采集現場所有電量儀表的模擬量數據，自動采集現場開關狀態以及故障狀態等開關量數據。

       支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。

       支持數據傳輸正確性檢驗，異常數據自動處理。

       支持多線程處理機制，提高數據采集效率，能同時對多個設備進行數據采集。

       數據實時顯示采用配電箱主接線圖直觀顯示模式，各回路開關斷合以及故障狀態直觀可見。

數據(ju)分析(xi)與處理

       數據的綜合統計、分析需要實現以下功能：

       各設備用電數據小時、日、月、年等時間段內的統計、計算。

       各設備的用電負荷（有功、無功）大、小、平均值計算。

       統計各分站及整體的用電量（有功、無功）。

數據(ju)查詢(xun)與展(zhan)示

       要求能方便實現客戶端查詢和各級管理人員的查詢，查詢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和對比分析，各類統計分析的數據可靈活采用報表等多種圖表方式直觀的展示功能。

       數據展示功能按照不同用戶的不同的權限，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、實時監測、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安全控制機制，能使應用環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(guo)評估(gu)

       要求為生產節能改造提供數據支撐，并能提供節能改造前后的效果評估。

參數設置

       可通過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判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關故障，電壓、電流超限，現場采集模塊通訊故障，與監控系統通訊故障等。報警時間自動記入系統數據庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握變配電站實時運行狀態，發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(tong)方案(an)

       安科瑞Acrel-2000系統根據國家數字電子產品質量監督檢驗中心現場實際情況，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線直接接至數據采集器然后通過網線直接接至配電室的監控主機，保障了電力監控監控系統傳輸的穩定性與實時性。

1）站控(kong)管理(li)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。在國家數字電子產品質量監督檢驗中心工程中主要指置于地下一層配電室的監控主機。

2）網絡(luo)通(tong)訊層

       通訊層主要是由采集器、以太網設備及總線網絡組成。串口服務器主要功能是監測現場智能儀表；以太網設備及總線網絡的主要功能是實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，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現場設(she)備層

       現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監控主機進行組網，實現遠程控制。

系統結構圖

3  系統功(gong)能(neng)

       變(bian)(bian)電(dian)所(suo)實時監(jian)控系統圖為(wei)主監(jian)控畫面(mian)，主要實時監(jian)測變(bian)(bian)電(dian)所(suo)所(suo)有(you)回路(lu)的運行狀態(tai)，紅色(se)代(dai)表合閘(zha)，綠色(se)代(dai)表分閘(zha)。在系統圖中可以直觀的看到(dao)每路(lu)進線(xian)和出線(xian)的運行參(can)數(shu)和狀態(tai)，可以看到(dao)變(bian)(bian)壓器出線(xian)側的所(suo)有(you)常(chang)規電(dian)力參(can)數(shu)，如(ru)：三(san)相電(dian)壓、電(dian)流、有(you)功(gong)功(gong)率(lv)、無功(gong)功(gong)率(lv)、功(gong)率(lv)因數(shu)、頻率(lv)、有(you)功(gong)電(dian)度等(deng)。如(ru)下圖所(suo)示：

一次系統(tong)圖

       遙信和遙測報警功(gong)能，主要完成對低壓(ya)各(ge)出(chu)線回路的開關(guan)運行(xing)狀態和負(fu)載(zai)進線監控，對開關(guan)變位(wei)和負(fu)載(zai)越限彈出(chu)報警界面指示具體的報警位(wei)置并聲音報警，提(ti)醒(xing)值班人員及時(shi)處(chu)理(li)。負(fu)載(zai)越限值在相應(ying)權限下(xia)可(ke)自由設置。 ;      

       事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內出現的報警信息事件記錄以及發生時間，為值班人員提供依據并且分析事故發生的原因，如下圖所示：

 報(bao)警(jing)功能實時查詢

       參(can)數(shu)抄表功(gong)能，主要對低(di)壓各出線(xian)回路(lu)(lu)的電(dian)(dian)參(can)數(shu)進線(xian)查(cha)詢。支持任意時刻電(dian)(dian)參(can)數(shu)查(cha)詢，具備數(shu)據導出和(he)報表打印(yin)等(deng)功(gong)能。該(gai)報表查(cha)詢國(guo)家(jia)數(shu)字電(dian)(dian)子產品質量監(jian)督檢(jian)驗中心(xin)配(pei)電(dian)(dian)室進出線(xian)各低(di)壓回路(lu)(lu)的電(dian)(dian)參(can)數(shu)，主要包(bao)括：三相電(dian)(dian)流、有(you)功(gong)功(gong)率(lv)和(he)有(you)功(gong)電(dian)(dian)度(du)。該(gai)報表各回路(lu)(lu)名(ming)稱(cheng)(cheng)和(he)數(shu)據庫關聯，方(fang)便用戶修改回路(lu)(lu)名(ming)稱(cheng)(cheng)。如下圖所示:

電參數抄(chao)表

       用(yong)電量報(bao)表功能，可(ke)選擇時(shi)間段進行查詢(xun)，支持任意時(shi)間段電度累計查詢(xun)，具備(bei)數據導出和(he)報(bao)表打印(yin)等功能。為值班人員提供了精確可(ke)靠的(de)電能報(bao)表。該(gai)報(bao)表各回路名(ming)稱(cheng)和(he)數據庫關聯，方便用(yong)戶修(xiu)改回路名(ming)稱(cheng)。如下(xia)圖(tu)所示，用(yong)戶可(ke)以直接打印(yin)報(bao)表，可(ke)以以EXCEL格式(shi)另存到(dao)其他位置。 如下(xia)圖(tu)所示：

電能報(bao)表(biao)

       系統(tong)通訊(xun)(xun)結(jie)(jie)構示(shi)(shi)(shi)意(yi)圖(tu)，主(zhu)要(yao)顯示(shi)(shi)(shi)系統(tong)的(de)組網結(jie)(jie)構，系統(tong)采用分層分布(bu)式結(jie)(jie)構，同時監(jian)測間隔層設備的(de)通信狀(zhuang)態。紅色表示(shi)(shi)(shi)通訊(xun)(xun)正(zheng)常，綠色表示(shi)(shi)(shi)通訊(xun)(xun)故障(zhang)。下圖(tu)為變電所通訊(xun)(xun)狀(zhuang)態示(shi)(shi)(shi)意(yi)圖(tu)。

通訊結構示意圖

4  結束語

       在(zai)當(dang)今配(pei)(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)設施(shi)的(de)應(ying)用中，項目(mu)的(de)配(pei)(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)安(an)全性至關重要(yao)，本文介紹的(de)Acrel-2000電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力監控(kong)系(xi)(xi)統(tong)在(zai)國家數字電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子產品質量監督檢驗中心的(de)應(ying)用，可(ke)以實(shi)(shi)現對(dui)配(pei)(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)室供配(pei)(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)回路(lu)(lu)用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)實(shi)(shi)時(shi)監控(kong)，不(bu)僅能顯示回路(lu)(lu)用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)狀(zhuang)況，還具有網絡通訊功(gong)能，可(ke)以與串口服(fu)務器、計算機(ji)等(deng)組成(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力監控(kong)系(xi)(xi)統(tong)。系(xi)(xi)統(tong)實(shi)(shi)現對(dui)采(cai)集數據的(de)分析(xi)(xi)、處理，實(shi)(shi)時(shi)顯示配(pei)(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)室內各配(pei)(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)回路(lu)(lu)的(de)運行(xing)狀(zhuang)態，對(dui)負載越(yue)限具有彈(dan)出報警對(dui)話(hua)框、語音(yin)提示，并生成(cheng)各種電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能報表(biao)、分析(xi)(xi)曲線、圖形等(deng)，便(bian)于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能的(de)遠程抄表(biao)以及分析(xi)(xi)、研(yan)究(jiu)，該(gai)系(xi)(xi)統(tong)運行(xing)安(an)全、可(ke)靠、穩定(ding)，為該(gai)項目(mu)解決用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)問題提供了真實(shi)(shi)可(ke)靠的(de)依據，取得了較(jiao)好的(de)效益。

參考(kao)文獻(xian)：

[1]《電(dian)力(li)電(dian)測數字儀表(biao)原理與應用指南》， 任致(zhi)程、周中，中國(guo)電(dian)力(li)出版社(she)

[2]《電力監控(kong)系統在(zai)供配電設(she)計(ji)中(zhong)的應用》，高士宏，科技風

[3]《電力監控運用于10kv供配電設計》，姚強，科技(ji)天(tian)地

作者簡介(jie)：

簡(jian)婷，女(nv)，本科  安科瑞電(dian)氣股份有限公司，主要研究方(fang)向(xiang)為智能電(dian)網供配電(dian)。