Acrel-2000電力監控係統在上海財經大學10KV變電站的應用

hth下载地址 陳聰 周潔 陳正 於(yu) 洋

摘要：介紹上海財經大學新建10/0.4KV變電站，采用智能電力儀(yi) 表，采集配電現場的各種電參量和開關(guan) 信號。係統采用現場就地組網的方式，組網後通過現場總線通訊至後台，通過Acrel-2000型電力監控與(yu) 電能管理係統實現變電所配電回路用電的實時監控和管理。

關(guan) 鍵詞：上海財經大學新建10KV變電站;10/0.4KV配電室；智能電力儀(yi) 表;Acrel-2000/3000型;電力監控係統

0 概述 

    上海財經大學學校校園占地總麵積766畝(mu) （全日製學生人均37平方米），有一個(ge) 主校區和兩(liang) 個(ge) 分校區。其中，主校區是全日製本碩博學生和留學生教育基地，由連成一片的國定、武川、武東(dong) 校區組成。主校區位於(yu) 楊浦大學城，毗鄰複旦大學、同濟大學、第二軍(jun) 醫大學等學府。中山北一路校區是高層次人才在職培訓基地。

    上海財經大學新建10KV變電站項目位於(yu) 上海市國定路777號，臨(lin) 近政立路武川路交界。

    本次項目為(wei) 上海財經大學新建10KV變電站部分的電力監控係統。

1 需求分析

    現場為(wei) 一座10/0.4KV配電室。電力監控係統需要實現數據集中管理、分析處理。軟件大概功能要求如下：

    電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監測信息實時刷新，並以一次圖形式直觀動態顯示。各回路子畫麵上顯示該回路各電參量、回路名稱、電流越限值等信息。

    對各回路電力儀(yi) 表的電流繪製趨勢曲線，便於(yu) 分析該回路配電運行工況。

    對各回路電力儀(yi) 表的電能集中抄表功能，並可生成時間段內(nei) 符合客戶管理需求的用電報表。

    本技術條件適用於(yu) 上海財經大學的0.4KV配電室低壓櫃。供方產(chan) 品應具有高安全性與(yu) 可靠性、易於(yu) 擴展、便於(yu) 維修與(yu) 維護。供方提供的產(chan) 品應至少滿足本技術條件，但不僅(jin) 於(yu) 此，其技術性能應滿足對配電室數據監控的要求。

2  係統方案

    監控係統主要實現上海財經大學新建10/0.4KV變電站的0.4kV配電係統進行用電監控與(yu) 電能管理。監控範圍為(wei) 變電所T1、T2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃儀(yi) 表進行遠程實時監控和電能管理。係統接入變電所26隻ACR120EL多功能電力儀(yi) 表,6隻REF611綜保及泰獅溫控儀(yi) 2隻，分6條總線，總線直接接入本變電所內(nei) 采集設備；值班室位於(yu) 變電所內(nei) ，總線直接上傳(chuan) 至變電所主機，從(cong) 而在監控主機上實現總線上儀(yi) 表與(yu) 監控主機的數據連通。

    現場拓撲結構如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

1）站控管理層

    站控管理層針對電力監控係統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置於(yu) 值班室的工控機、顯示器、UPS等。

2）網絡通訊層

    通訊層是由儀(yi) 表總線經後232/485轉換器，連接至後台主機的232串口，從(cong) 而將智能電力儀(yi) 表的數據上傳(chuan) 至係統後台。

    通訊層的主要功能是實現數據交互，使配電係統管理集中化、信息化、智能化，提高了配電係統的安全性、可靠性和穩定性，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，主要由智能儀(yi) 表組成，智能儀(yi) 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，實現遠程控製。

智能儀(yi) 表現場連接示意

    現場儀(yi) 表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀(yi) 表數量在20隻左右，然後將數據上傳(chuan) 至串口服務器NPORT5610-8，進而將數據上傳(chuan) 至當地監控終端。具體(ti) 連接示意圖如下所示：

     低壓進線和饋線回路采用多功能儀(yi) 表，它能測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、功率因數、頻率、有功電度、無功電度。

3  係統功能

功能特點

    本係統采用全中文界麵，操作簡單方便；運行穩定可靠。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的係統功能模塊；係統具有一次係統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；係統提供了友好的人機交互界麵，一切操作均可在界麵上進行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界麵

    進入監控係統界麵後，整體(ti) 界麵分為(wei) 三塊，標題界麵、主係統界麵和菜單切換界麵。

用戶管理

    為(wei) 保障係統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如配電回路名稱修改等）。定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為(wei) 係統運行維護管理提供可靠的安全保障。將用戶的級別分為(wei) 操作工、工程師、係統管理員這三個(ge) 等級，每個(ge) 等級可以單獨賦給不同的操作權限，包括進入運行、退出運行、報表管理。

通訊狀態

通訊狀態功能說明

     實時顯示接入係統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構，可在線診斷係統網絡通訊狀態，發生網絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從(cong) 而方便係統維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態，對出現異常的設備及時維護，保證係統的穩定運行。

菜單切換界麵

    在軟件窗口底部是菜單切換界麵，該界麵排的7個(ge) 按鈕為(wei) 係統各個(ge) 功能切換按鈕。

    通過點擊菜單切換界麵上的功能按鈕，就可進入相應的功能界麵。

    在菜單切換界麵中含小化及退出2個(ge) 快捷功能。本係統為(wei) 了防止值班人員的操作失誤導致程序的停止運行，當選擇退出時，係統將彈出警告窗口，如果點擊確認，則退出所有程序；如果點擊取消，則不會(hui) 對係統操作。

 配電監測

配電監測功能說明

 詳細參數

    可查看個(ge) 配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數據包括：三相電流，三相電壓，進線回路的功率、電能、功率因數、回路名稱，和出線回路的電流、回路名稱。

    當選擇管理員身份登錄係統後，可在係統一次圖中點擊回路名稱，直接對回路名稱進行修改，修改後係統會(hui) 自動保存，在此界麵在此界麵可查看三相表的詳細參數。

    係統圖的各個(ge) 回路圖標和母線圖標在沒有通電時會(hui) 顯示綠色，上電後會(hui) 顯示紅色，以此區分。

運行記錄

運行記錄功能說明

    點擊菜單欄的“運行記錄” 。

    設置時間控件的時間，點擊查詢按鈕即可查詢曆史某時刻的兩(liang) 台變壓器主回路的電參量報表。主要數據包括：相電壓、相電流、功率因數、變壓器溫度。

    該報表可以以電子表格的方式導出和具備打印功能.

電參量報表

電參量報表功能說明

    實時電力參數和曆史電力參數的存儲(chu) 和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實時數據庫。在監控畫麵中能夠自定義(yi) 需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢最近更新的記錄數等，並通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。

    設置時間控件的時間，點擊查詢按鈕即可查詢曆史某時刻的各個(ge) 回路 的電參量報表。主要數據包括：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率補償(chang) 因數、電能。

    該報表包含所有的回路。幫助用戶了解每個(ge) 時刻係統運行中是否出現電壓不穩定，電流越限，功率、功率因數是否符合要求。以次為(wei) 依據，對係統進行更好的管理和優(you) 化。如有多張表格，可在表頁下端選擇切換。

    該報表可以以電子表格的方式導出和具備打印功能。

電能報表

 電能報表功能說明

    點擊菜單欄上的“電能報表” 。

    對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以呈現係統運行期間的任意時間段內(nei) 的各回路用電，每個(ge) 進線回路及它所帶的出線回路製作在一張表內(nei) ，可方便查詢。如有多張表格，可在表頁下端選擇切換。

    通過調節開始時間和結束時間，點擊“查詢”按鈕，即可顯示此時間段內(nei) 的用電量，也可以以電子表格的形式導出和打印。

電流曲線

電流曲線功能說明

    對配電係統總進線回路（或重要負荷的出線）設計了電流勢曲線。便於(yu) 配電維護人員及時掌握用電需求與(yu) 供電係統負荷占比，確保供電可靠性，為(wei) 用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多餘(yu) 繳費。

    對配電係統總進線回路（或重要負荷的出線）設計了電流勢曲線。便於(yu) 配電維護人員及時掌握用電需求與(yu) 供電係統負荷占比，確保供電可靠性，為(wei) 用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多餘(yu) 繳費。電流曲線可以幫助用戶進行電能質量分析和故障分析。

報警及事件

報警及事件二級菜單

實時報警

遙測實時報警功能

    實時報警窗口分為(wei) “遙測實時報警”、遙信實時報警，分別監測係統所采集的遙測量和遙信量。報警窗口會(hui) 在係統運行時自動打開，並一直隱藏在後台。

    當有電流或者電壓越限，並且觸及報警界*，“相應實時報警”窗口就會(hui) 自動彈出，並以紅色字體(ti) 顯示具體(ti) 的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

曆史報警

遙測曆史報警查詢

    可查詢到過去任意時間段內(nei) 的係統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體(ti) 的報警時間，報警類型，報警內(nei) 容等。

4  結束語

    在當今配電設施的應用中，變電所的配電安全性至關(guan) 重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控係統在上海財經大學10KV變電站的應用，可以實現對變電所供配電回路用電的實時監控，不僅(jin) 能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與(yu) 串口服務器、計算機等組成電力監控係統。係統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示變電所內(nei) 各配電回路的運行狀態，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈，並生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便於(yu) 電能的遠程抄表以及分析、研究，該係統運行安全、可靠、穩定，為(wei) 學校解決(jue) 用電計量問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的效益。