电力监控系统在成都人居置业

  安科瑞 王长幸

摘要：随着现代科技的发展，用户端智能供配电系统已成为当今社会发展的必然趋势，在变电所内安装相应的智能仪表及系统来实时监控用电状态，提高了供配电系统的安全、可靠及维护效率、降低维护的人工成本、实现了变电所部分供电的无人值守的自动化水平，为用户节约电力维护成本。现就成都人居置业有限公司东苑小区项目中使用的Acrel-2000电力监控系统对供配电方面的自动化和智能化做一简要介绍。

关键词：人居置业 小区配电  无人值守  电力监控  智能配电系统  配电自动化

0引言

现代工业技术的发展对配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高，使智能化电器元件得到快速发展，智能化电气管理系统应运而生。安科瑞的Acrel-2000型电力监控系统软件借助了计算机、通讯设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台。该电力监控系统可以提供“监控一体化”的整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower等。

本文以成都人居置业有限公司东苑小区为例，简单介绍Acrel-2000电力监控系统实现居民小区项目中供配电系统自动化、智能化，同时提高供配电系统的安全可靠性，历史数据可追溯性等功能。

1项目介绍

成都人居置业有限公司为成都市兴城投资集团有限公司下属的国有全资子公司。公司成立于2004年8月31日，注册资本6亿元人民币，主要经营业务有：房地产开发与销售，物业管理等项目。成都人居置业有限公司东苑小区是由33幢分别为26、28、32层的电梯高层公寓组成，共6000多户(其中一期工程(A区)建设1282户)，地下建筑1-2层的独立车库。区内交通、商业、银行、小学、幼儿园、休闲娱乐、医疗、农贸市场等配套设施将在小区整体建成时一一配套完毕。

建设方鉴于成本和实际使用性方面考虑，本次智能电力监控系统的监控范围是东苑小区内的三幢高层公寓，先做试点，使用效果好再做推广。此三栋公寓每栋内配有一个变电所，以方便各公寓对其楼内的供配电进行分配和管理。为实现高层公寓内的配电自动化，提高居民用电的安全性、可靠性、合理性，建设方委托安科瑞电气股份有限公司承建此项目的智能化配电监控系统。本电力监控系统项目包括1#配电室、2#配电室、3#配电室及发电机房四部分。其中1#配电室75个监控点位、2#配电室94个监控点位、3#配电室14个监控点位，发电机房9个监控点位，监控后台放置在中控室。项目现场平面示意图如下所示：

平面示意图

2用户需求

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、CT变比、电流越限值及开关状态等信息。

对其负载绘制电流趋势曲线，便于分析该回路配电运行工况

越限报警，针对客户的特定回路来设置越限报警

对各回路的电能集抄功能，并自动生成符合客户管理需求的用电报表

报警事件记录，便于维护人员来根据事件发生的时间性质对电路进行维护。

3设计方案

3.1参考标准

  系统的设计满足以下所列制造和试验标准：

 JGJ/T 16-92             《民用建筑电气设计规范》

 GB/J63-90               《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

 GB/T13730               《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

 GB2887                  《计算站场地技术要求》

  GB/50198-94             《监控系统工程技术规范》

3.2需求分析、系统结构设计

鉴于东苑小区的建筑规模，以及后续项目的可连带发展的性质，安科瑞电气股份有限公司系统部根据用户的几点需求对试点的三栋公寓做了细致的分析，并对该三栋公寓的智能配电系统的搭建做以下设计：成都人居置业有限公司东苑小区的所有监控点位现已安装智能电力仪表，且均采用标准的Modbus-RTU协议。将现场安装的智能仪表通过屏蔽双绞线以手拉手式相连，通讯采集箱采用就地安装的方式放置在各配电室内，以此确保信号采集的实时性和高分辨率性。2#、3#配电室和发电机房与中控室较近，距离均在40米内，数据通过通讯采集箱采集完成后经超五类线上传至中控室监控后台。1#配电室距离中控室约300米，为提高数据传输过程中的抗干扰性，确保设备的通讯长时间的稳定正常运行，通讯采集箱对数据就地采集完成后，经光纤将数据上传至中控室的监控后台。系统网络拓扑图如下所示：

系统拓扑结构图

4 系统功能

上位机软件采用Acrel-2000电力监控软件，通过软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等，完成了在上位机软件监控及电力监控的功能。

4.1用户权限管理

针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，方便用户对账号和权限的修改。软件登陆需要输入正确的用户名及密码才能进入软件功能窗口，登陆界面如图1所示：

图1

4.2 配电室监控画面

电力监控系统主要实时监测配电室监控回路的运行状态，红色代表合闸，绿色代表分闸。 在监控画面中可以直观的看到每路回路进线和出线的运行参数和状态，可以看到出线侧的所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度等。变电所的软件界面如图2所示：

 

图2

4.3 系统网络拓扑图

系统通讯结构示意图，主要显示系统的组网结构，系统采用分层分布式结构，同时监测间隔层设备的通信状态。红色表示通讯正常，绿色表示通讯故障。如图3所示：

图3

  4.4 电流曲线示意图

    负荷趋势曲线界面中可直观的查看回路的负荷运行情况。查看实时和历史趋势曲线，点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；帮助用户进线趋势分析和故障追忆，具备曲线打印功能。为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。如图4所示：

图4

  4.5 报警越线示意图

    遥信和遥测报警功能，主要完成对低压各出线回路的开关运行状态和负载进线监控，对开关变位和负载越限弹出报警界面指示具体的报警位置并声音报警，提醒值班人员及时处理。负载越限值在相应权限下可自由设置。具备历史查询功能。如图5所示：

图5

  4.6 电能报表

用电量报表功能，可选择时间段进行查询，支持任意时间段电度累计查询，具备数据导出和报表打印等功能。为值班人员提供了精确可靠的电能报表。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称。如下图所示，显示现场某段时间内的各配电回路的精确用电量，用户可以直接打印报表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如图5所示：

图6

 4.7 报警事件记录

遥信和遥测报警功能，主要完成对低压各出线回路的开关运行状态和负载进线监控，对开关变位和负载越限弹出报警界面指示具体的报警位置并声音报警，提醒值班人员及时处理。负载越限值在相应权限下可自由设置。具备历史查询功能。如图7所示：

图7

5实施效果对比

 

项目	人工	智能配电系统
监控实时性	人工巡视，1小时一次，抄表1天2次，各回路时间不统一，数据可追溯性差，设备故障时人员响应时间慢	计算机实时采集，50mS一次，数据可追溯性强，故障报警及时，人员响应时间快
2、数据管理	纸质记录，查询时翻箱倒柜，年久易失，数据日期管理复杂，分散管理，手工定时备份，对连续数据备份不准确，	计算机存储，数据可存储10年以上，查询速度快，只需鼠标一点，迅速准确。

6 结束语

随着社会的发展及电力的广泛应用，电力监控系统已成为全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施、民用大面积多变电所用户的必然选择，本文介绍的Acrel-2000电力监控系统在成都人居置业东苑小区中的应用，可以实现对变电所低压配电回路用电的实时监控和电能管理，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与串口服务器、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，对模拟分合闸、负载越限具有弹出报警对话框及报警声音提示，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，为变电所用户解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的社会效益。

参考文献

[1]《电力电测数字仪表原理与应用指南》， 任致程、周中，中国电力出版社

[2]《智能楼宇控制系统的设计与实施技术》， 黎连业、朱卫东、李皓，清华大学出版社

[2].《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[》，周中， 北京. 机械工业出版社.

作者简介：王长幸（1985-），女，江苏安科瑞电器制造有限公司  ,汉族，本科，工程师，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统
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