安科瑞电力监控系统在焦作中弘·名瑞城项目的应用

摘要：介绍焦作中弘·名瑞城项目，采用综合保护装置、直流屏，采集配电现场的各种电参量和状态信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过安科瑞Acrel-2000电力监控系统实现变电所变配电回路用电的实时监控和管理。

 

关键词：焦作中弘·名瑞城；10KV变配电所；综合保护装置；安科瑞；Acrel-2000；电力监控系统。

 

0 概述 

  焦作·中弘名瑞城位于河南省焦作市山阳路与解放路交汇处东北角。中弘·名瑞城总建筑面积约10万平方米，延续一期中弘·名都城焦东旗舰大盘的风格，具有低密度、高绿化、1.62超低容积率等势。

  本项目对其10KV变电站加装电力监控系统，完成对其变配电所的实时监控。本项目有1个10KV变配电站，变配电站内综合保护装置、直流屏等设备采用RS485总线组网接入变配电站内的数据采集器，进而接入变电站值班室电力监控主机。

 

1 需求分析

  电力监控系统需要实现数据集中管理、分析处理。软件功能要求如下：

 

  电压、电流、功率、功率因数及频率等监测信息实时刷新，并以一次图形式直观动态显示。各回路子画面上显示该回路各电参量、回路名称等信息。

  对各回路的电能集抄功能，并可生成时间段内符合客户管理需求的用电报表。

  对各回路仪表进行实时通讯状态显示。

  多用户权限管理，便于分级操作。

  本技术条件适用于焦作中弘·名瑞城的变配电室。供方产品应具有高安全性与可靠性、易于扩展、便于维修与维护。供方提供的产品应至少满足本技术条件，但不于此，其技术性能应满足对配电室数据监控的要求。

 

2  技术标准

本技术规范书引用的和行业标注如下：

ISO/IEC11801 《综合布线标准》

GB/50198 《监控系统工程技术规范》

GB50054-2011 《低压配电设计规范》

IEC 61587 《电子设备机械结构系列》

DL/T448-2000 《电能计量装置技术管理规程》

DL/T 698.1-2009 《第1部分：总则》

DL/T 698.2-2010 《第2部分：主站技术规范》

DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

DL/T 698.35-2010 《第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

 

3  系统方案

  监控系统主要实现对焦作中弘·名瑞城变配电进行用电监控与管理。监控范围为变配电所的综合保护装置、直流屏。系统接入10KV开闭所17台AM5综保，1台直流屏。485总线直接接入本变电所内Acrel-2E5S数据采集器，通过网线或光纤上传数据至变电所值班室主机，从而在监控主机上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

 

系统网络拓扑图

1）站控管理层

  站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS等。

2）网络通讯层

  通讯层主要是由数据采集器及总线网络组成。数据采集器主要功能是监测现场综合保护装置、直流屏；总线网络的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，大提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。

3）现场设备层

  现场设备层是数据采集终端，主要由综合保护装置、直流屏组成，仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器到达该配电间监控主机进行组网，实现远程监控。

 

4  系统功能

功能特点

  本系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠；系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。

登录界面

  安科瑞Acrel-2000电力监控系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如配电回路名称修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

主要功能：将用户的级别分为操作工、班长、工程师、系统管理员四个等级，每个等级可以分别赋予不同的操作权限，包括进入运行、退出运行、遥控操作、报表管理、系统配置、用户管理等。系统管理员为等级用户，高用户可添加、删除下别的用户。

配电监测界面

  安科瑞Acrel-2000电力监控系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态，以及有关故障、告警等信号。

主要功能：一次图显示各回路对应回路名称、三相电流、三相线电压、总有功功率、总功率因数，断路器、地刀、隔离开关等合分位状态，弹簧储能状态、手车位置状态。

配电监测功能

通讯状态

 

  安科瑞Acrel-2000电力监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通讯状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。从而方便运行维护人员实时掌握现场各设备的通讯状态，及时维护出现异常的设备，保证系统的稳定运行。

主要功能：具备完整的系统通讯拓扑结构图，实时显示设备通讯状态，红色状态表示对应设备通讯正常，绿色状态表示设备通讯异常。系统主机和串口服务器/通讯管理机旁标明设备分配IP地址，各设备旁标识了设备地址和设备回路编号。

通讯状态图

电参量报表

 

  安科瑞Acrel-2000电力监控系统具有实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到数据库，在查询界面中能够自定义需要查询的参数、时间或选择查询近更新的记录数据等，并通过报表方式显示出来。

主要功能：查询各回路或者设备时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等。电参量报表也支持导出Excel格式文件，还可以根据用户要求导出PDF格式文件。

直流屏显示

  对配电系统中直流屏实时运行情况进行监管，确保直流屏供电的可靠性。

直流屏

报警及事件

 

实时报警

  实时报警窗口监测系统所采集的遥测量。报警窗口会在系统运行时自动打开，并一直隐藏在后台。

  当有电流或者电压越限，并且触及报警界*，“相应实时报警”窗口就会自动弹出，并以红色字体显示具体的报警信息：回路名、越限的电参量、报警值等。

历史报警

  通过调节开始时间和结束时间，即可查询到过去任意时间段内的系统报警信息，包括遥测报警和遥信报警，还包括具体的报警时间，报警类型，报警内容等。

5  结束语

  在当今配电设施的应用中，变电所的配电安全性至关重要，本文介绍的安科瑞电力监控系统在焦作中弘·名瑞城的应用，可以实现对变电所供配电回路用电的实时监控，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与数据采集器、计算机等组成电力监控系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、短信报，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究，该系统运行安全、可靠、稳定，为解决用电问题提供了真实可靠的依据。

 

参考文献：

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中等编著. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10

 

作者简介：

刘丹，女，本科  安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电