興慶坊項目電力監控系統的研究與應用

摘要：采用多功能電力儀表采集配電室內0.4KV配電回路的各種電參量。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監控系統實現配電所配電回路用電的實時監控和管理。

關鍵詞：商業建筑 ;變電所 ;Acrel-2000;電力監控系統; 

        興慶坊新興廣場位于西安市碑林區互助路9號，現場為一棟6層樓高商業樓，現場共有兩間配電室此次需要進行改造加表，樓層配電箱也要加裝電表進行監控，同時配電室原來已安裝部分多功能電表，合計此次需對180臺低壓儀表進行監控，后臺主機位于1#配電室隔壁的值班室。

        為保證商場運營管理用電負荷的統計與分析及對危險源實時監控。需要對現場的0.4KV低壓配電柜進行電壓、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，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態與時間。

        自動采集現場所有0.4KV回路多功能儀表的模擬量數據。

        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室主接線圖直觀顯示模式，各回路故障狀態直觀可見。

        能方便實現各級管理人員的查詢，查詢界面適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。

        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。

        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。

        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。報警類型包括現場多功能儀表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興慶坊項目變電所配電回路的實時運行狀態，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。

        安科瑞Acrel-2000系統根據興慶坊項目變電所現場實際情況，2間配電室及樓層配電箱內合計162塊電力儀表通過11條總線分別接入到通訊管理機連入后臺系統，保障了變電所電力監控系統傳輸的穩定性與實時性。如下圖所示：

系統結構拓撲圖

1）站控管理層

        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。在興慶坊項目中主要指置于變電所監控室的監控主機。

2）網絡通訊層

        通訊層主要是由以總線網絡組成。總線網絡的主要功能是實現現場微機保護及多功能儀表與站控管理層之間的數據交互，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）現場設備層

        現場設備層是數據采集終端，主要由0.4KV低壓配電柜以及樓層配電箱上的多功能電力儀表組成，智能設備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線連接接入監控主機進行組網，實現遠程控制。

        現場低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：

通訊線路連接示意圖

　　　配電所實時監控系統圖為主監控畫面，主要實時監測興慶坊項目0.4KV變電所及樓層配電箱配電回路的運行狀態。在系統圖中可以直觀的看到低壓進出線回路的運行參數和狀態，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等。

一次系統圖

        歷史曲線查詢功能，主要對配電回路的歷史電流趨勢曲線進行查詢。

        用電量報表功能，可查詢各回路用能日報表，具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。如下圖所示，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：

電能報表

        系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網結構，系統采用分層分布式結構，同時監測間隔層設備的通信狀態。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

通訊結構示意圖

　　在當今配電設施的應用中，大型公共建筑的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在興慶坊項目的應用，可以實現對配電所供配電回路用電的實時監控。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示配電室及樓層內各配電進出線回路的運行狀態，對負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示，該系統運行安全、可靠、穩定，保證了商業建筑的用電可靠度。

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10

李婧婧，漢族，本科，從事變配電監控系統工作。