徐霜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

    摘要：介紹安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集分布在變電所的5塊AM系列的綜合測(cè)控裝置。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊遠(yuǎn)傳至監(jiān)控后臺(tái)，通過(guò)電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所配電回路電力參數(shù)和用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

    1.概述

    該項(xiàng)目地下一層，地上十五層，占地面積為14086.41平方米，總建筑面積15423.36平方米。其中地上建筑面積為12000平方米，地下建筑面積為3423.36平方米。地上建筑面積中主樓建筑面積為10049.21平方米，包括服務(wù)總臺(tái)、各部門經(jīng)理室和辦公室、檔案室、宿舍和接待室、會(huì)議室等；附屬建筑面積為1950.79平方米，包括：營(yíng)業(yè)大廳、自助銀行服務(wù)區(qū)、封閉柜臺(tái)服務(wù)區(qū)等。

    安科瑞電氣股份有限公司于2013年10月承接河北省玉田信用社辦公樓配電室電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，配電系統(tǒng)共有10路10kV回路，電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)其中的1#進(jìn)線柜、1#變壓器柜、母聯(lián)柜、2#變壓器柜、2#進(jìn)線柜共5個(gè)回路，配電系統(tǒng)一次圖如圖1所示下：

圖（1） 配電一次系統(tǒng)圖

    2.客戶需求

    現(xiàn)場(chǎng)66個(gè)電壓回路的儀表和6塊燃?xì)獗矸植荚谕�一地點(diǎn)，改造前所有數(shù)據(jù)依靠人工統(tǒng)計(jì)，無(wú)法保證數(shù)據(jù)的正確性和統(tǒng)一性，對(duì)用電管理帶來(lái)很大的不便，根據(jù)其實(shí)際情況提出以下需求：

    1.集中采集5塊AM系列的綜合測(cè)控裝置的數(shù)據(jù)并在一次系統(tǒng)圖界面顯示。

    2.SOE事件記錄，實(shí)時(shí)記錄發(fā)生的電流速斷保護(hù)、電流限時(shí)速斷保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等保護(hù)事件并可查詢。

    3.遙信報(bào)警查詢功能，對(duì)開關(guān)分合閘位置、彈簧儲(chǔ)能、小車開關(guān)工作位置和試驗(yàn)位置、接地刀位置等開關(guān)量的變化實(shí)時(shí)記錄并提供歷史查詢功能。

    4.負(fù)荷趨勢(shì)曲線，對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路設(shè)計(jì)了負(fù)荷趨勢(shì)曲線。便于配電維護(hù)人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，適時(shí)調(diào)整需量申報(bào)。

    根據(jù)用戶需求，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)變配電所通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行組網(wǎng)并建立電力監(jiān)控系統(tǒng)（主要是數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控），在控制中心值班室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)5個(gè)回路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、分析，以保證用電的安全、可靠和高效。

    安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的最新發(fā)展，對(duì)變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對(duì)配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中管理。

    3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

    本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，項(xiàng)目組網(wǎng)圖如下，現(xiàn)場(chǎng)5個(gè)高壓回路的AM系列綜合測(cè)控裝置經(jīng)RS485現(xiàn)場(chǎng)總線連接至串口服務(wù)器，然后通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，存儲(chǔ)，處理，顯示和上傳如圖（2）所示：

圖（2）電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

    間隔設(shè)備層主要為：AM系列綜合測(cè)控裝置，分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備分散安裝在同一配電室的電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)采集裝置集中采集，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場(chǎng)層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

    站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。

    建設(shè)完成后的AM系列綜合測(cè)控裝置均采用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(jiǎn)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(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。

    4 案例分析

    本監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)河北省玉田信用社辦公樓變電所5個(gè)回路配電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析及管理，監(jiān)控范圍如下表1所示：

    表1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布表

    根據(jù)其改造的回路，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示一次回路運(yùn)行狀況，功能有電量遙測(cè)主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)備的電參量，其中包括：線電壓、電流、功率、功率因數(shù)、等電參量。見圖（3）

圖（3） 軟件一次系統(tǒng)圖

    系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)所有點(diǎn)的通訊狀態(tài)，紅色綠色分別代表儀表通訊異常和正常，便于用戶查看各監(jiān)測(cè)點(diǎn)通訊狀態(tài)，如圖4：

圖（4） 通訊狀態(tài)圖

    遙信報(bào)警查詢功能，對(duì)開關(guān)分合閘位置、彈簧儲(chǔ)能、小車開關(guān)工作位置和試驗(yàn)位置、接地刀位置等開關(guān)量的變化實(shí)時(shí)記錄并提供歷史查詢功能，見圖（5）。