安科瑞能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)在上海*超短激光實驗裝置項目中的應用

劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定

摘要：智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)對配電系統(tǒng)進行監(jiān)測管理，可連接智能電力監(jiān)控儀表、實現四遙功能。系統(tǒng)對配電回路各運行電量參數進行實時采集和顯示，可幫助管理人員完整地掌握變配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現故障并做出相應的決策和處理。同時可以使值班管理人員根據電網運行情況或變配電系統(tǒng)的運行情況進行負荷分析、合理調度、擬制合理的配電系統(tǒng)維護計劃。
  配電系統(tǒng)的智能化、精細化、無人值守作為當下配電管理的必然趨勢?，F就上海*超短激光實驗裝置項目中使用的安科瑞能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)做簡要介紹。  
關鍵詞：上海*超短激光實驗裝置項目   智能配電系統(tǒng)  無人值守
0引言
  用戶側配電系統(tǒng)的智能化，科學化管理已經成為當前配電系統(tǒng)的主流需求。針對用戶側配電體系設計的智能配電系統(tǒng)已經是當下業(yè)主方日常管理的系統(tǒng)。通過搭建配電系統(tǒng)，對用戶側配電架構的梳理，在關鍵節(jié)點安裝智能儀表，搭建供配電監(jiān)測體系，完成用戶配電系統(tǒng)的智能化管理。
  安科瑞能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端電力監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對上海*超短激光實驗裝置項目變電所內進出線回路進行計量，通過對監(jiān)測回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系的運轉狀態(tài)，為管理者智能化管理，提供數據依據。
本文以上海*超短激光實驗裝置項目為例，簡單介安科瑞能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)在上海*超短激光實驗裝置項目中的應用。
1項目介紹
  上海*超短激光實驗裝置項目分為變電所以及樓層部分。變電所的進出線、變壓器的溫控儀；樓層部分強電間配電柜進線智能儀表均在本次工程范圍內。
現針對本項目中的多功能儀表設計套能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)通過采集現場各種智能設備的數據，后臺集中顯示、存儲，并通過相應的報表等形式顯示導出。
2用戶需求
  本項目中主要是變電所進出線用能數據的采集、存儲、統(tǒng)計、顯示?；镜男枨笳矸治龊蠓譃橐韵聨讉€方面：
  1)數據采集及處理：通過間隔層設備實時采集現場各種電參數、開關量及溫度量、電能抄表值等；
  2)畫面顯示：各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數據、各種告警等信息；
  3)記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數據的存儲功能，以供查詢、分析、打印。
  4)報警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報警，并設置報警限值；
  5)應具有完善的用戶權限管理功能，避免越權操作；
  6)曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數據庫和歷史數據庫中的模擬量、電度量數據，以便分析其當前運行狀態(tài)及有關歷史趨勢；

3設計方案
3.1參考標準
  系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：
  JGJ/T16-2016 《民用建筑電氣設計規(guī)范》
  GB/J63-90  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》
  GB/T13730  《地區(qū)電網數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》
  GB2887  《計算站場地技術要求》
  GB/50198-94      《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
  DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》
  DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》
  DL/T 698.41-2010    《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》
  DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》
  DL/T/814-2013       《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》
3.2 系統(tǒng)架構設計
  鑒于上海*超短激光實驗裝置項目的建筑規(guī)模、性質，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據用戶的幾點需求以及在相同性質工程中的經驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設計：上海*超短激光實驗裝置項目所有監(jiān)控點位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數據總線直接鋪設至系統(tǒng)后臺配置的協(xié)議轉換隔離器，協(xié)議轉換隔離器直接通過主機串口傳輸數據。系統(tǒng)拓撲圖如下：

系統(tǒng)拓撲圖

4 系統(tǒng)功能
  上位機軟件采用安科瑞電力監(jiān)測系統(tǒng)，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
4.1 功能特點
  系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。
4.2 軟件功能：
4.2.1運行系統(tǒng)
   軟件的界面可以根據項目的特點和客戶的要求來設計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應密碼，方能進入本系統(tǒng)。界面如圖1所示。

圖1登陸界面

4.2.2通訊示意圖
  通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2 通訊示意

4.2.3 監(jiān)測詳圖
  監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數據的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數據，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3監(jiān)測詳圖

4.2.4 參數抄表
  參數報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數據，通過當前或者過去某時間點的實時參量數據反映回路狀態(tài)。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖4所示

圖4 參數抄表

4.2.5 電能報表
  電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以實現系統(tǒng)運行期間的任意時間段內的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖5所示。

圖5 電能報表

5 結束語
  上海*超短激光實驗裝置項目電力監(jiān)測系統(tǒng)實現用電數據的實時采集、存儲、顯示、導出。項目從配電系統(tǒng)的搭建，到后期調試，系統(tǒng)數據的核對，整個過程我方提供了相應階段的技術的支持。本系統(tǒng)在設計、安裝、調試的同時，也是對建筑的配電架構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確建筑內配電體系的運作模式和狀態(tài)。
  在本項目中的實際實施過程中，我方還多次安排技術人員提供施工指導相關的技術的支持，保證了項目的通訊線纜的鋪設質量，規(guī)避了很多施工方面常見的錯誤，提高了項目質量。本項目中還為客戶定制了溫控儀，綜保等第三方設備的監(jiān)控界面。滿足了客戶相關的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數據分析處理方式，以及導出方式，便于后期物業(yè)的相關管理，提高為客戶服務的效率。
  在類似學校的公共建筑項目中，管理者對于數據的穩(wěn)定性，以及及時性都有相對較高的要求。針對學校性質的建筑項目建議配置安科瑞品牌PZ系列智能儀表，實現前端以及后臺的統(tǒng)性，此類設計定程度上提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在系統(tǒng)架構搭建以及后期系統(tǒng)軟硬件服務上都有很大的勢。除此之外系統(tǒng)實現對采集數據的分析、處理，實時顯示各配電回路的電能使用狀況、負載越限報警提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究制定相應的用能維護計劃。該系統(tǒng)運行、可靠、穩(wěn)定，為配電系統(tǒng)終端用戶實現各個配電回路的工作狀態(tài)實時監(jiān)測、重要電參量實時顯示的功能，為后期管理者的配電系統(tǒng)維護提供了真實可靠的數據依據。
  
參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6
[3].韓月 ， 耿寶宏 ， 高強.智能變電站變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].東北電力技術 2011. 6
[4].侯雨辰 ， 田瑛.智能變電站設備在線監(jiān)測系統(tǒng)[J].城市建設理論研究 2012. 10

作者簡介：
劉細鳳，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電