安科瑞 唐瀟倩

摘要：采用AM5系列微機保護(hù)和PZ系列多功能電力儀表、采集東區(qū)及西區(qū)兩間變電所內(nèi)10KV高壓柜以及0.4KV低壓配電回路現(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(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞：富森美家居，大型公共建筑用電監(jiān)，變電所，AM5系列微機保護(hù)，Acrel-2000，電力監(jiān)控系統(tǒng)

0、概述 

富森美家居家居MALL（富森美家居城北家具館）位于成都市北三環(huán)川陜立交旁，地下1層，地上5層，經(jīng)營面積達(dá)16萬平米，是全川經(jīng)營面積較大的“一站式”家具購物中心之一，成都城北綜合性家具賣場。
本次項目承接其東區(qū)及西區(qū)兩間變電所的電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控主機位于監(jiān)控室內(nèi)。

1、需求分析

為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開關(guān)量信號等參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被參數(shù)異常，能夠及時檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)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(tài)與時間。 

數(shù)據(jù)采集

自動采集現(xiàn)場所有10KV回路AM5微機保護(hù)及0.4KV回路PZ系列多功能儀表的模擬量數(shù)據(jù)，自動采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)。

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(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。

數(shù)據(jù)查詢與展示

要求能方便實現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。

數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

權(quán)限管理

要求對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。

系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護(hù)，防止信息的丟失、失竊和破壞。

故障報警

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(guān)故障，電壓、電流超限，現(xiàn)場微機保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握富森美家居家居MALL（富森美家居城北家具館）東區(qū)及西區(qū)兩間變電所配電回路的實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(yīng)處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。 

2、系統(tǒng)方案

安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)富森美家居家居MALL（富森美家居城北家具館）東區(qū)及西區(qū)兩間變電所現(xiàn)場實際情況，東區(qū)變電所內(nèi)的266臺PZ系列多功能儀表采用屏蔽雙絞線分17根總線直接接至東區(qū)監(jiān)控室操作臺內(nèi)的兩臺串口服務(wù)器上，西區(qū)變電所內(nèi)的20臺AM5綜保以及339臺PZ系列多功能儀表采用屏蔽雙絞線分26根總線直接接至西區(qū)監(jiān)控室操作臺內(nèi)的三臺串口服務(wù)器上，保障了配電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。如下圖所示：

東區(qū)變電所系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

西區(qū)變電所系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖一

西區(qū)變電所系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖二

1）站控管理層

站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在富森美家居家居MALL工程中主要指置于東區(qū)及西區(qū)兩間變電所監(jiān)控室的監(jiān)控主機。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成。總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場微機保護(hù)及低壓多功能儀表與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，*提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，終達(dá)到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由10KV配電柜上的微機保護(hù)裝置以及0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀表組成，智能設(shè)備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

微機保護(hù)裝置及低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意

現(xiàn)場微機保護(hù)裝置以及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(jìn)行通訊連接，每根總線連接微機保護(hù)數(shù)量5只左右，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

3、系統(tǒng)功能

配電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測富森美家居家居MALL（富森美家居城北家具館）東區(qū)及西區(qū)兩間變電所內(nèi)所有配電回路的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜及低壓進(jìn)出線回路的運行參數(shù)和狀態(tài)，紅色代表合閘，淡紫色代表分閘。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到高壓柜對應(yīng)微機保護(hù)的運行參數(shù)以及低壓部分進(jìn)線和出線的運行參數(shù)和狀態(tài)，可以看到現(xiàn)場智能微機保護(hù)和電力儀表的所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等。如下圖所示：

配電室一次系統(tǒng)圖

遙信和遙測報警功能，主要完成對高低壓各回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負(fù)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(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。 

事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因。

 報警窗口

參數(shù)抄表功能，主要對10KV配電柜及低壓配電各回路的電參數(shù)進(jìn)行查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。主要包括：三相電流、有功功率和有功電度。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。如下圖所示:

電參數(shù)報表

用電量報表功能，可選擇時間段進(jìn)行查詢，支持任意時間段的電度累計查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了準(zhǔn)確可靠的電能報表。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。

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

 通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4、結(jié)束語

在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，大型商場公共建筑的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在富森美家居家居MALL（富森美家居城北家具館）項目的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示中心配電室內(nèi)各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進(jìn)出線回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了大型公共建筑的用電可靠度。