​安(ān)科(kē)瑞 鮑靜君

　　摘要：隨著(zhuó)光纖(xiān)通信技(jì)術(shù)的(dí)飛(fēi)躍式(shì)進(jìn)步(bù)，港口(kǒu)功能(néng)不(bù)斷*和發(fā)展，港口(kǒu)生產規模不斷壯大和延(yán)伸，傳(chuán)統(tǒng)的配電係統(tǒng)結(jié)構已經不(bù)能夠(gòu)滿足(zú)現代化港(gǎng)口生(shēng)產(chǎn)的需(xū)求(qiú)。通過通訊(xùn)傳輸手段(duàn)，變(biàn)電(diàn)所(suǒ)實(shí)現(xiàn)無人(rén)值守(shǒu)成(chéng)為一(yī)種(zhǒng)可(kě)能和必然(rán)。利用(yòng)通訊技(jì)術設(shè)置遠(yuǎn)方(fāng)或就(jiù)地監控(kòng)係統(tǒng)，使運(yùn)行(háng)值(zhí)班(bān)人員不用到(dào)設備(bèi)現(xiàn)場(cháng)就能了(liǎo)解到(dào)電力設(shè)備(bèi)運(yùn)行情(qíng)況，從(cóng)而(ér)實現港(gǎng)口(kǒu)電(diàn)力設(shè)備管(guǎn)理的(dí)自(zì)動化(huà)。基於(yú)此(cǐ)，本文(wén)主(zhǔ)要對港口(kǒu)變電所(suǒ)電力監控係(xì)統設計進(jìn)行分析(xī)探討。

　　關(guān)鍵詞：港(gǎng)口變(biàn)電所 ；電(diàn)力監控係(xì)統 ；設計

　　1.電(diàn)力(lì)監控(kòng)係(xì)統的原(yuán)理(lǐ)

　　港口(kǒu)供電智(zhì)能(néng)監控係統(tǒng)是采用(yòng)測控現場總(zǒng)綫連(lián)接所有分布(bù)各(gè)處(chǔ)裝(zhuāng)設在智能化(huà)配(pèi)電開(kāi)關櫃，電動機(jī)，配(pèi)電(diàn)變(biàn)壓(yā)器(qì)和(hé)其他電器(qì)設備(bèi)上的(dí)遠程測(cè)量控製(zhì)管(guǎn)理(lǐ)單元(yuán)組(zǔ)成(chéng)電(diàn)能與配電設(shè)施測控網絡。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力設備(bèi)的狀態參數，能耗參數(shù)等(děng)，對數(shù)據(jù)分(fēn)析(xī)和對(duì)設備(bèi)進行控製(zhì)，並通過以太(tài)網或其他連接方式(shì)接入(rù)位於(yú)控製室(shì)的(dí)係統(tǒng)管(guǎn)理控(kòng)製(zhì)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)監控(kòng)係(xì)統。

　　2.淺(qiǎn)談港(gǎng)口(kǒu)變(biàn)電所電力監控係(xì)統(tǒng)設計

　　2.1電(diàn)力(lì)監控係統(tǒng)的結構(gòu)

　　根據(jù)港口電(diàn)力(lì)監(jiān)控係統的(dí)原理(lǐ)和港(gǎng)口設(shè)備的(dí)分(fēn)布(bù)特(tè)點，其電力(lì)監(jiān)控管理係(xì)統的設計(jì)采用(yòng)分層分(fēn)布式結(jié)構(gòu)，分為站控層，通訊(xùn)管(guǎn)理層， 間(jiān)隔層，這種網絡結構(gòu)組(zǔ)網方(fāng)便，配(pèi)置靈活(huó)，能降(jiàng)低(dī)係統(tǒng)中(zhōng)某(mǒu)元件故(gù)障給係(xì)統帶(dài)來(lái)的影響。

　　間隔(gé)層根據(jù)一(yī)次(cì)設(shè)備的性質選擇智能設備（如綜合(hé)繼保設(shè)備(bèi)，智能測(cè)控設備等）的(dí)配置，智能設備(bèi)分(fēn)散(sàn)安(ān)裝於一(yī)次設(shè)備(bèi)上(shàng)。

　　通訊管理(lǐ)層(céng)配置(zhì)通訊處(chǔ)理(lǐ)器（主控單(dān)元）接(jiē)收間(jiān)隔層(céng)智(zhì)能設備(bèi)采(cǎi)集的(dí)各(gè)種信(xìn)息(xī)，經過處理後上傳(chuán)至(zhì)站級監(jiān)控(kòng)層，也(yě)可將站(zhàn)級(jí)係統(tǒng)發出的(dí)遙(yáo)控(kòng)命令等(děng)下傳(chuán)至間隔級(jí)的(dí)智能設(shè)備。各(gè)變電站主(zhǔ)控單元通(tōng)過(guò)交換(huàn)機(jī)組(zǔ)成光(guāng)纖環(huán)網(wǎng)結構，環網內任何(hé)一(yī)處光纖故(gù)障不影響係統數據傳輸。

　　站級(jí)監控層配置值班(bān)員工作(zuò)站，顯示(shì)器，打印機等(děng)。實(shí)時顯(xiǎn)示各種設備運行信(xìn)息(xī)，並(bìng)可(kě)對各種(zhǒng)信息進(jìn)行分析(xī)，處(chǔ)理(lǐ)。

　　2.2電力監(jiān)控係統(tǒng)的(dí)軟硬(yìng)件部(bù)分(fēn)

　　變電(diàn)所電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統由(yóu)帶有通訊接(jiē)口的采集控製模(mó)塊 ：多功能(néng)電(diàn)力綜合(hé)儀表(biǎo)，開關(guān)量(liáng)采(cǎi)集(jí)模塊，電流(liú)量采集模塊(kuài)，模擬量(liáng)采集模(mó)塊，繼電器控製輸出模塊(kuài)，現(xiàn)場管(guǎn)理(lǐ)機(jī)，24V 直流電源(yuán)以及管理機等組成。管(guǎn)理(lǐ)機(jī)是(shì)係(xì)統的集中(zhōng)管理中(zhōng)心。一(yī)般(bān)安置在有人值班的總(zǒng)值班室(shì)內，用於整個變(biàn)配電係統(tǒng)的實(shí)時狀(zhuàng)態(tài)顯示(shì)，參數統計，數(shù)據分(fēn)析，歷史(shǐ)記錄(lù)，故障(zhàng)報(bào)警，控製，報(bào)表打(dǎ)印等。

　　（1）電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統的(dí)硬件(jiàn)部分(fēn)。對35kV 以(yǐ)下(xià)的高壓中(zhōng)心配(pèi)電(diàn)站(zhàn)主進，出(chū)綫，母聯采(cǎi)用電力綜(zōng)合(hé)儀(yí)表來實(shí)現遙測，遙信(xìn)，遙控(kòng)功(gōng)能。該儀(yí)表(biǎo)與 CT，PT 直(zhí)接相(xiāng)連，采集高精度交(jiāo)流信(xìn)號，經(jīng)過(guò)計算，即(jí)可測量(liáng)出各(gè)個回路(lù)電量(liáng)參數(shù)，儀表(biǎo)同時(shí)帶有自(zì)檢(jiǎn)功能，可與綜合繼電保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置配(pèi)合(hé)使(shǐ)用(yòng)。

　　①將(jiāng) CT，PT 直接接入電力(lì)綜合(hé)儀表測量(liáng)回路中(zhōng)，即可(kě)測(cè)量(liáng)出該回(huí)路(lù)的電(diàn)量(liáng)參(cān)數(shù)。實(shí)現(xiàn)該(gāi)回(huí)路的(dí)“遙(yáo)測”。

　　②儀表的(dí)開關量(liáng)輸入分(fēn)別采集櫃(guì)中(zhōng)斷路器的分合閘(zhá)狀態，手車(chē)工(gōng)作位(wèi)置(zhì)，電機(jī)儲(chǔ)能(néng)狀態以及接地(dì)刀閘(zhá)位(wèi)置(zhì)，同時對綜合繼電保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)中(zhōng)的(dí)故障跳閘信號(hào)和(hé)內部故障進(jìn)行(háng)采集，分析，給予(yú)報警，並(bìng)顯示(shì)該(gāi)回(huí)路的(dí)故障類型(xíng)。實(shí)現(xiàn)該(gāi)回(huí)路的“遙(yáo)信”。

　　③儀(yí)表(biǎo)的繼(jì)電(diàn)器輸(shū)出(chū)分別接至斷路器的(dí)分，合閘(zhá)綫(xiàn)圈(quān)上，實現斷路器的遠程控製，即斷路器的“遙控(kòng)”。在0.4kV 低壓主進，母聯(lián)同樣采(cǎi)用電力(lì)綜(zōng)合(hé)儀(yí)表(biǎo)來(lái)實(shí)現三(sān)遙功(gōng)能。電(diàn)力綜(zōng)合儀表(biǎo)與(yǔ)CT，母(mǔ)綫直接(jiē)相連，測(cè)量(liáng)該回(huí)路的實際(jì)電(diàn)量(liáng)，實(shí)現(xiàn)遙(yáo)測， 同時對主進(jìn)，母聯開(kāi)關的斷(duàn)路(lù)器(qì)合，分(fēn)閘(zhá)狀態(tài)，框架式(shì)開關(guān)的位(wèi)置(zhì)以及(jí)故障(zhàng)報警(jǐng)等開關(guān)量實(shí)現遙(yáo)信(xìn)，並(bìng)對斷路器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙(yáo)控。

　　（2）電力監(jiān)控係統的軟件部(bù)分。變配電(diàn)所計(jì)算機監控(kòng)係(xì)統(tǒng)所安裝(zhuāng)的(dí)監控軟(ruǎn)件是(shì)基(jī)於(yú)Windows 環境(jìng)下(xià)的電(diàn)力(lì)係統組(zǔ)態軟件(jiàn)，能夠運行(háng)在Microsoft Windows NT，2000，XP 平(píng)台(tái)上(shàng)。給用(yòng)戶提(tí)供的是全中文(wén)界麵，簡(jiǎn)潔(jié)的畫(huà)麵設計(jì)，靈(líng)活的(dí)組態(tài)方式(shì)，高性能(néng)DDE驅(qū)動程(chéng)序，支持(chí)諸(zhū)多工(gōng)控產(chǎn)品(pǐn)，並(bìng)遵循開放(fàng)式(shì)數據(jù)庫聯接（0DBC） 標準(zhǔn)。允許(xǔ)通過第(dì)三(sān)方，如MicrosoftAccess，SQL Server 等訪(fǎng)問本係統(tǒng)數據庫。

　　2.3傳(chuán)輸(shū)介質

　　本(běn)係(xì)統(tǒng)可(kě)以采用屏(píng)蔽雙絞綫，單(dān)模或(huò)多(duō)模光(guāng)纖(xiān)，無(wú)綫等(děng)數據傳(chuán)輸介質。其中屏(píng)蔽雙(shuāng)絞綫(xiàn)多(duō)用於設備與設備之(zhī)間，主機到(dào)交(jiāo)換(huàn)機(jī)之間的連接，而單模或(huò)多模光纖則主要(yào)用(yòng)於變電(diàn)所之(zhī)間或(huò)者上(shàng)下控(kòng)製設(shè)備(bèi)之(zhī)間的網絡傳輸。

　　2.4通信協(xié)議

　　現(xiàn)場監控層設備接(jiē)口多(duō)采(cǎi)用 RS485總綫(xiàn)，標(biāo)準 Modbus 通訊(xùn)規約(yuē)，多數(shù)電力(lì)設備(bèi)生產廠(chǎng)家也預(yù)留(liú)了(liǎo)其(qí)他(tā)的通(tōng)信(xìn)接口，以(yǐ)實(shí)現和(hé)其(qí)他生(shēng)產廠(chǎng)家設(shè)備(bèi)之(zhī)間的(dí)通信(xìn)協(xié)議兼(jiān)容，實現(xiàn)信(xìn)號傳輸與(yǔ)控(kòng)製(zhì)。

　　2.5實(shí)現的功(gōng)能

　　上述(shù)幾(jī)部分構成(chéng)了一(yī)個(gè)完(wán)整(zhěng)的(dí)港(gǎng)口電(diàn)力監控管(guǎn)理係統(tǒng)。該係(xì)統能實現對港(gǎng)區(qū)所有具(jù)備測控操作(zuò)功能電氣設備(bèi)的遠程操(cāo)作控(kòng)製，模擬(nǐ)量(liáng)（I，U，Hz，P，Q，kWh，溫度(dù)等），狀態(tài)量（開(kāi)／關，報警(jǐng)，變(biàn)壓(yā)器分(fēn)頭(tóu)位(wèi)置，保護(hù)動作(zuò)信(xìn)號(hào)等），數字(zì)量（頻(pín)率，電能等），脈衝量等(děng)的(dí)采(cǎi)集和(hé)存儲及(jí)停(tíng)電(diàn)分析和(hé)電(diàn)氣(qì)設(shè)施(shī)的其他(tā)故障(zhàng)信(xìn)息(xī)的收(shōu)集分(fēn)析等。並能通(tōng)過(guò)棒(bàng)狀圖，趨勢圖(tú)等分析顯示。並同時實現故障報警及記(jì)錄，存儲(chǔ)，查詢，統計，報表打印(yìn)等功(gōng)能。

　　3.存(cún)在的問題(tí)和製約因素

　　3.1係統的(dí)兼(jiān)容性(xìng)

　　目前(qián)，信息(xī)傳輸係(xì)統(tǒng)的(dí)兼(jiān)容(róng)性已(yǐ)成為裝備監控係(xì)統(tǒng)的(dí)各(gè)研(yán)發(fā)公司進一步(bù)配套(tào)和(hé)擴(kuò)充係統(tǒng)功能(néng)的製(zhì)約因素。IEC組(zǔ)織(zhī)並沒(méi)有為電(diàn)力(lì)通(tōng)信設(shè)備之(zhī)間(jiān)的(dí)傳輸(shū)協(xié)議製定統一的標(biāo)準(zhǔn)去(qù)遵(zūn)循(xún)。雖然(rán)各種通(tōng)信協(xié)議(yì)在(zài)技術上(shàng)可以實(shí)現(xiàn)相互參透(tòu)，電(diàn)力(lì)設(shè)備成(chéng)產廠(chǎng)家為謀求 和(hé)控(kòng)製各(gè)自(zì)的(dí)市(shì)場利益，執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)傳(chuán)輸協(xié)議差異性很大，為實(shí)現(xiàn)相互(hù)之(zhī)間的轉換(huàn)需(xū)要大量的工(gōng)作。

　　3.2製(zhì)約因素

　　在(zài)歐(ōu)洲變電所監控(kòng)係統中(zhōng)，各種(zhǒng)現場總綫技術比(bǐ)如(rú)Lonworks，Profibus，Can 等由(yóu)於(yú)各自(zì)的(dí)突出優勢，已經(jīng)在各控(kòng)製(zhì)領域(yù)得到廣泛的應(yīng)用(yòng)，幾乎淘(táo)汰了所有的 RS485 係(xì)統(tǒng)。但在(zài)國內基於(yú)技術水(shuǐ)平的(dí)製約以及(jí) RS485 總綫設備簡單，低成(chéng)本(běn)等優(yōu)勢，大多數的(dí)廠商，工程(chéng)師在設計(jì)產(chǎn)品，工程立項時(shí)想到的(dí)是應用(yòng)RS485 總(zǒng)綫係(xì)統，使(shǐ)得(dé)我國(guó)的(dí)變(biàn)電所(suǒ)監(jiān)控係(xì)統與(yǔ)歐(ōu)洲變電所監控係統(tǒng)有較(jiào)大(dà)的差(chà)距。

　　4.安(ān)科(kē)瑞(ruì)電力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型(xíng)

　　4.1概(gài)述

　　Acrel-2000Z電力監(jiān)控(kòng)係統是安科(kē)瑞電氣股份(fèn)有限公司根據電(diàn)力(lì)係統自動(dòng)化及無(wú)人值守(shǒu)的(dí)要求(qiú)，針對(duì)35kV及以(yǐ)下電壓(yā)等級研(yán)發(fā)出的一套分(fēn)層分(fēn)布(bù)式變電(diàn)站(zhàn)監(jiān)控管(guǎn)理(lǐ)係統。該(gāi)係(xì)

　　統(tǒng)是應(yīng)用電(diàn)力自動(dòng)化技術，計(jì)算(suàn)機(jī)技(jì)術和信息傳輸(shū)技術，集保(bǎo)護(hù)，監測，控製，通(tōng)信等多功(gōng)能於一體(tǐ)的(dí)開(kāi)放(fàng)式，網絡(luò)化，單元(yuán)化，組態(tài)化(huà)的(dí)係統(tǒng)，適用於35kV及以下(xià)電壓等(děng)級的(dí)城(chéng)網，農網(wǎng)變(biàn)電(diàn)站(zhàn)和(hé)用戶(hù) 變(biàn)電站，可(kě)實現對變(biàn)電(diàn)站(zhàn)方(fāng)位的控(kòng)製和管理(lǐ)，滿(mǎn)足變電站(zhàn)無人或(huò)少人(rén)值守的(dí)需(xū)求(qiú)，為變(biàn)電站安全(quán)，穩定，經(jīng)濟(jì)運行提供了(liǎo)堅實的保障

　　4.2應用(yòng)場所

　　(1)辦公(gōng)建(jiàn)築（商務辦公，國家機(jī)關(guān)辦(bàn)公建築等）

　　(2)商(shāng)業建(jiàn)築(zhù)（商(shāng)場，金(jīn)融(róng)機(jī)構(gòu)建築(zhù)等）

　　(3)旅(lǚ)遊建(jiàn)築（賓(bīn)館飯(fàn)店，娛(yú)樂場所等(děng)）

　　(4)科(kē)教(jiào)文(wén)衛建築（文化(huà)，教育，科(kē)研，衛生，體(tǐ)育建築，會(huì)展(zhǎn)中(zhōng)心等(děng)）

　　(5)通信建築(zhù)（郵電(diàn)，通信(xìn)，廣(guǎng)播，電(diàn)視(shì)，數據中(zhōng)心等）

　　(6)交通(tōng)運輸(shū)建(jiàn)築(zhù)（機(jī)場，車站(zhàn)，碼頭建(jiàn)築(zhù)等）

　　(7)廠(chǎng)礦(kuàng)企(qǐ)業建築（石油，化工，水泥，煤炭(tàn)，鋼(gāng)鐵(tiě)等(děng)）

　　(8)新(xīn)能(néng)源建築（光(guāng)伏發(fā)電，風(fēng)能發(fā)電等(děng)）

　　4.3係(xì)統結構

　　Acrel-2000Z電(diàn)力監控係(xì)統釆用(yòng)分層分布(bù)式設計，可分(fēn)為(wéi)三層(céng)：站控管(guǎn)理層，網絡(luò)通信層和(hé)現場設備層(céng)，組網方式(shì)可(kě)為(wéi)標 準網(wǎng)絡(luò)結構，光纖星型網絡結構，光纖(xiān)環網網絡結(jié)構，根(gēn)據用戶(hù)用電(diàn)規(guī)模，用電(diàn)設備(bèi)分(fēn)布(bù)和占地麵(miàn)積等(děng)多方(fāng)麵的信息綜(zōng)合(hé)考(kǎo)慮組網方式(shì)。

4.4設備選(xuǎn)型

　　5.結(jié)束(shù)語

　　總之電(diàn)力監控係統(tǒng)，無人(rén)值班(bān)變(biàn)電(diàn)所的實現，並(bìng)可(kě)以利用(yòng)遠動(dòng)技術使(shǐ)電(diàn)網調度迅(xùn)速而可靠(kào)，是值(zhí)得大規(guī)模(mó)運(yùn)用的(dí)現代(dài)能源管(guǎn)理方式。