鮑靜君

江(jiāng)蘇(sū)安(ān)科瑞電器製造有(yǒu)限公司(sī)

　　摘(zhāi)要(yào)：介(jiè)紹(shào)唐山文豐鋼鐵電力監控係(xì)統
，采(cǎi)用(yòng)智能電力儀表(biǎo)采集配電現場(cháng)的各(gè)種電(diàn)參量和開關信號(hào)。係統(tǒng)采用(yòng)現(xiàn)場就地組網(wǎng)的(dí)方式
，組(zǔ)網後通(tōng)過(guò)現場總(zǒng)綫(xiàn)通訊(xùn)並遠傳(chuán)至(zhì)後(hòu)台(tái)
，通過Acrel-2000電力監控係統實現(xiàn)變(biàn)電所配(pèi)電回(huí)路用電的實時監控和電(diàn)能(néng)管理。

　　關鍵詞：商業項目;唐(táng)山文(wén)豐鋼鐵;變電所;智(zhì)能電(diàn)力(lì)儀表(biǎo);Acrel-2000;電(diàn)力(lì)監控係(xì)統

　　0  概述

　　唐山(shān)文(wén)豐特鋼(gāng)有(yǒu)限公司成立於2007年(nián)
，是一家集(jí)燒(shāo)結(jié)
，煉(liàn)鐵
，煉(liàn)鋼
，軋鋼
，火車車(chē)輪(lún)為一體的(dí)製造企業(yè)
，總資產62億(yì)元
，具(jù)有年(nián)產(chǎn)鐵 200萬噸(dūn)
，鋼(gāng)200萬噸
，鋼(gāng)材100萬噸(dūn)的生產能(néng)力(lì)
，產(chǎn)品為(wéi)圓(yuán)坯(pī)
，特厚(hòu)板和(hé)火(huǒ)車車輪
，現(xiàn)有(yǒu)員工3300人
，公司已獲得質量(liáng)管理體係(xì)認證(zhèng)
，環境管理體係(xì)認(rèn)證
，測量(liáng)管(guǎn)理體係(xì)認(rèn)證
，職(zhí)業健康(kāng)安全管(guǎn)理體係認(rèn)證(zhèng)
，2009年被省(shěng)建(jiàn)設領導小(xiǎo)組批(pī)準為“河北省項目”
，2014年通過(guò)了工信部(bù)審核
，從而(ér)成為(wéi)符合(hé)《鋼鐵行業規(guī)範(fàn)條(tiáo)件》的(dí)企(qǐ)業。

　　本(běn)係(xì)統(tǒng)對唐山文(wén)豐鋼鐵(tiě)高低壓配電(diàn)室進行(háng)電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)
，以(yǐ)保(bǎo)證(zhèng)用(yòng)電的(dí)安(ān)全
，可(kě)靠(kào)和。

　　Acrel-2000型低(dī)壓(yā)智(zhì)能配(pèi)電係(xì)統
，充分(fēn)利用了(liǎo)現(xiàn)代電子技(jì)術
，計算機技術
，網絡技術和(hé)現(xiàn)場(cháng)總綫(xiàn)技術(shù)的發(fā)展
，對(duì)變(biàn)配電係統進(jìn)行分散(sàn)數(shù)據(jù)采集和(hé)集(jí)中監控管理。對(duì)配電係統(tǒng)的二(èr)次設(shè)備進(jìn)行組(zǔ)網
，通過計(jì)算機和通訊網(wǎng)絡(luò)
，將(jiāng)分(fēn)散(sàn)的配(pèi)電智能(néng)設備(bèi)連接(jiē)為一個有機(jī)的整體(tǐ)
，實(shí)現電網運行(háng)的(dí)遠(yuǎn)程監控(kòng)和集中管(guǎn)理。

　　1  係統結構描(miáo)述

　　本(běn)項(xiàng)目共30台ACR係列多功能電(diàn)力(lì)儀(yí)表。在配電室(shì)內放置(zhì)采集(jí)裝(zhuāng)置
，現場多功(gōng)能儀(yí)表(biǎo)經(jīng)485總(zǒng)綫連接(jiē)至(zhì)對(duì)應(yīng)的采集裝(zhuāng)置
，現(xiàn)場串口服務器(qì)經(jīng)網綫將數據傳(chuán)輸(shū)至監(jiān)控主(zhǔ)機上(shàng)。

　　本監控(kòng)係(xì)統采用分層分布(bù)式結(jié)構
，即站(zhàn)控(kòng)層(céng)
，通訊(xùn)層(céng)與(yǔ)間隔層(céng)。

　　間隔設備(bèi)層主(zhǔ)要(yào)為：多(duō)功(gōng)能(néng)網絡(luò)電力儀表。這(zhè)些裝(zhuāng)置分(fēn)別(bié)對應(yīng)相(xiāng)應(yīng)的一次設備安裝(zhuāng)在電氣櫃(guì)內(nèi)
，這些(xiē)裝置均(jūn)采(cǎi)用(yòng)RS485通(tōng)訊接(jiē)口
，通(tōng)過現場(cháng)MODBUS總綫組網(wǎng)通訊(xùn)
，實(shí)現(xiàn)數據現場采集。

　　網(wǎng)絡通訊(xùn)層主要為(wéi)：Anet智(zhì)能網(wǎng)關將(jiāng)配電櫃(guì)內的(dí)綜(zōng)保(bǎo)和(hé)電力儀表(biǎo)集中采(cǎi)集(jí)
，同(tóng)時遠傳(chuán)至(zhì)站控(kòng)層
，完成現場(cháng)層和(hé)站控(kòng)層之(zhī)間的數據交(jiāo)互(hù)。

　　站(zhàn)控管(guǎn)理(lǐ)層(céng)：設有高(gāo)性能(néng)工業(yè)計(jì)算機(jī)
，顯示(shì)器
，UPS電源(yuán)
，打印機(jī)等(děng)設備。監控係(xì)統(tǒng)安(ān)裝在計(jì)算機上
，集中采(cǎi)集顯示(shì)現場(cháng)設(shè)備運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)況(kuàng)
，以(yǐ)人(rén)機(jī)交(jiāo)互的形式顯(xiǎn)示給用(yòng)戶。

　　2  電(diàn)力(lì)監控係(xì)統主要(yào)功能

　　2.1  數據(jù)采集(jí)與處理

　　數據采集(jí)是(shì)配電監控(kòng)的(dí)基礎
，由(yóu)現場ACR係列(liè)多功能(néng)網絡(luò)儀(yí)表采(cǎi)集(jí)完成
，采集的(dí)信號包(bāo)括：三相(xiāng)電(diàn)壓U
，三相(xiāng)電(diàn)流I
，頻率(shuài)Hz
，功率P
，功(gōng)率因數(shù)COSφ
，電度Epi
，設備運行狀(zhuàng)態等數據
，並將采(cǎi)集到的數(shù)據存入數據(jù)庫(kù)供(gōng)用戶(hù)查詢
，終達(dá)到(dào)配電監(jiān)控(kòng)的(dí)自(zì)動(dòng)化化(huà)和智(zhì)能化要求(qiú)。

　　2.2  人(rén)機(jī)交(jiāo)互(hù)

　　係(xì)統提供(gōng)簡(jiǎn)單(dān)
，易用
，良好(hǎo)的用戶(hù)使用(yòng)界麵。采用全(quán)中文界麵(miàn)
，顯示低壓(yā)配電(diàn)係統電氣一(yī)次主(zhǔ)接綫圖
，顯(xiǎn)示(shì)配電(diàn)係統(tǒng)設(shè)備狀態及相應實(shí)時運行參(cān)數
，畫麵定(dìng)時(shí)輪巡(xún)切(qiē)換；畫麵實(shí)時動態(tài)刷新；模(mó)擬量(liáng)顯示；開關量顯示；連(lián)續記錄顯(xiǎn)示等(děng)。

　　2.3  歷時事件

　　歷時(shí)事(shì)件(jiàn)查看界麵(miàn)主要為用戶(hù)查(chá)看(kàn)曾經(jīng)發生(shēng)過(guò)的(dí)故障(zhàng)記錄
，信號記錄(lù)
，操作記(jì)錄
，越限記錄提(tí)供方便(biàn)友好(hǎo)的(dí)人(rén)機(jī)交(jiāo)互
，通過(guò)歷史事件查看平台
，用戶可(kě)以根據自(zì)己的要求和(hé)查詢條(tiáo)件方(fāng)便定(dìng)位您(nín)所要(yào)查看的歷(lì)史事(shì)件(jiàn)
，為您把握(wò)整個係(xì)統的運行(háng)情況提供了(liǎo)良(liáng)好的軟(ruǎn)件支持。

　　2.4  數據庫建立(lì)與查詢(xún)

　　主(zhǔ)要(yào)完成(chéng)遙(yáo)測量和遙信(xìn)量(liáng)定時(shí)采集(jí)
，並(bìng)且建立(lì)數(shù)據庫
，定期(qī)生成(chéng)報表
，以(yǐ)供(gōng)用戶查(chá)詢打印(yìn)。

　　2.5  用(yòng)戶(hù)權限(xiàn)管理(lǐ)

　　針(zhēn)對(duì)不同級(jí)別(bié)的用(yòng)戶
，設置不(bù)同(tóng)的權限組
，防(fáng)止因人為誤(wù)操作(zuò)給生(shēng)產
，生活(huó)帶來的(dí)損(sǔn)失
，實現配電(diàn)係統的安全
，可靠運(yùn)行(háng)。可(kě)以通過用戶管(guǎn)理進行用戶登錄(lù)
，用戶注銷(xiāo)
，修改密碼(mǎ)
，添加(jiā)刪除等操(cāo)作(zuò)
，方(fāng)便用戶(hù)對賬(zhàng)號(hào)和權(quán)限的修改(gǎi)。

　　2.6  運行負荷曲(qū)綫

　　負(fù)荷趨勢(shì)曲(qū)綫功能(néng)主(zhǔ)要負責定時采(cǎi)集進綫及重(zhòng)要回(huí)路(lù)電(diàn)流和功率(shuài)負荷(hé)參量
，自動(dòng)生成運(yùn)行(háng)負(fù)荷趨(qū)勢(shì)曲綫的(dí)
，方便(biàn)用(yòng)戶及時(shí)了解(jiě)設備的運(yùn)行負荷狀(zhuàng)況(kuàng)。點擊畫(huà)麵相應(yīng)按鈕或(huò)菜單項可(kě)以完成相應功能(néng)的(dí)切換；可以(yǐ)查看(kàn)實時(shí)趨(qū)勢(shì)曲綫或(huò)歷史(shǐ)趨勢綫；對所選(xuǎn)曲(qū)綫可以(yǐ)進行平移(yí)
，縮(suō)放
，量程變換等(děng)操(cāo)作(zuò)
，幫(bāng)助(zhù)用戶(hù)進綫(xiàn)趨(qū)

　　勢分(fēn)析和故(gù)障(zhàng)追憶
，為(wéi)分析整個係統的運行狀(zhuàng)況提(tí)供了(liǎo)直觀而(ér)方便的軟件支(zhī)持。

　　2.7  遠程報表查詢(xún)

　　報表(biǎo)管理(lǐ)程(chéng)序的(dí)主要(yào)功(gōng)能是(shì)根(gēn)據用戶的(dí)需(xū)要(yào)設(shè)計報表樣(yàng)式
，把係(xì)統(tǒng)中處(chǔ)理的(dí)數據(jù)經過篩(shāi)選(xuǎn)
，組合和(hé)統(tǒng)計(jì)生(shēng)成(chéng)用(yòng)戶需要的報(bào)表(biǎo)數據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶(hù)的需(xū)要(yào)對報表(biǎo)文(wén)件采(cǎi)用定(dìng)時(shí)保存
，打印或者召喚保存
，打印(yìn)模式。同(tóng)時本(běn)程序(xù)還(huán)向用戶提供(gōng)了對生(shēng)成的(dí)報(bào)表文件管理功(gōng)能。

　　報表(biǎo)具有自(zì)由設置查(chá)詢時(shí)間(jiān)實(shí)現日(rì)
，月
，年(nián)的(dí)電(diàn)能(néng)統計(jì)
，數據(jù)導(dǎo)出(chū)和(hé)報表(biǎo)打(dǎ)印等功能(néng)。

　　3  案例分(fēn)析(xī)

　　10kV回路(lù)安(ān)裝(zhuāng)的AM5 係列(liè)產品具(jù)有(yǒu)統一的(dí)軟硬件平台
，*的保護邏輯圖形(xíng)化可編程(chéng)功能和(hé)豐(fēng)富的接口資源
，能(néng)夠適應(yīng) 35kV 及(jí)以下(xià)電壓(yā)等(děng)級的(dí)各種(zhǒng)變配電測控(kòng)保(bǎo)護要求
，滿足個性化定製需(xū)求(qiú)
，廣泛應用於(yú)建築
，工業
，能(néng)源等領域。可提供 12 路交流輸(shū)入（標準硬(yìng)件包括：三相保護電(diàn)流(liú)
，兩個(gè)零序(xù)電流
，三相測(cè)量電(diàn)流及(jí) 4 個(gè)電(diàn)壓通(tōng)道）
，16 路(lù)可(kě)編程遙信輸入
，10 路可編程繼(jì)電器接點(diǎn)輸(shū)出(chū)
，可滿(mǎn)足(zú)絕大多數場(cháng)合(hé)下中低(dī)壓係(xì)統(tǒng)間隔層的保護(hù)測控(kòng)要求。

　　低(dī)壓(yā)回路采(cǎi)用(yòng)的ACR係列(liè)多(duō)功(gōng)能電力儀表(biǎo)是(shì)針對電力係統
，工礦(kuàng)企業
，公(gōng)共(gòng)設施
，智能大(dà)廈的電力監(jiān)控需求而設計(jì)的網(wǎng)絡電(diàn)力儀表(biǎo)
，它(tā)能測(cè)量(liáng)所(suǒ)有常規(guī)電(diàn)力(lì)參(cān)數(shù)
，如：三相電壓(yā)
，電流(liú)
，有功(gōng)功(gōng)率
，無功功率
，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數
，頻率(shuài)
，有(yǒu)功電(diàn)度
，無(wú)功電度(dù)。並且本儀表帶(dài)有(yǒu)4路(lù)光電隔離開關(guān)量輸入(rù)接點和(hé)2路(lù)繼(jì)電(diàn)器(qì)控(kòng)製輸(shū)出接(jiē)點(diǎn)
，這些接(jiē)點可(kě)以配合智能斷(duàn)路器實現斷(duàn)路器(qì)的遙(yáo)信
，遙控(kòng)操作。該(gāi)係(xì)列網(wǎng)絡(luò)電力(lì)儀表主(zhǔ)要(yào)應用(yòng)於變電站自(zì)動(dòng)化(huà)
，配(pèi)電(diàn)網(wǎng)自動化
，小(xiǎo)區(qū)電力監(jiān)控
，工業自(zì)動(dòng)化(huà)
，能源管(guǎn)理(lǐ)係統及智能(néng)建築(zhù)等(děng)領域。

　　配電一次圖見(jiàn)圖(tú)（1）
，功(gōng)能有(yǒu)電量(liáng)遙測主要監測(cè)運(yùn)行設備的電(diàn)參量
，其(qí)中包括：綫三(sān)相電(diàn)壓(yā)
，電流
，功率(shuài)
，功(gōng)率(shuài)因數(shù)
，電能(néng)
，頻(pín)率(shuài)等電(diàn)參(cān)量及配(pèi)出回(huí)路(lù)的三(sān)相(xiāng)電流；遙(yáo)信(xìn)功能實(shí)現顯示(shì)現場(cháng)設(shè)備(bèi)的(dí)運(yùn)行(háng)狀態
，主要包(bāo)括(kuò)：開關的(dí)分
，合閘(zhá)運行狀(zhuàng)態和通訊(xùn)故(gù)障報(bào)警；斷路(lù)器變(biàn)位時會發出(chū)報(bào)警(jǐng)信號
，提醒用戶及時處理故障。

圖(tú)（1）低壓配電(diàn)一次(cì)圖(tú)

　　參數抄(chāo)表功(gōng)能(néng)
，主(zhǔ)要(yào)對低壓(yā)各出(chū)綫回路的(dí)電參數進綫(xiàn)查詢(xún)。支(zhī)持任意(yì)時刻(kè)電(diàn)參數查詢
，具(jù)備(bèi)數據(jù)導出和報表(biǎo)打印(yìn)等功(gōng)能(néng)。該報(bào)表查詢變(biàn)電所(suǒ)4台變壓器出(chū)綫(xiàn)各低壓回路的電(diàn)參(cān)數(shù)
，主要包(bāo)括：三(sān)相電(diàn)流
，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率和(hé)有(yǒu)功電度及變(biàn)壓(yā)器溫度(dù)。該(gāi)報表(biǎo)各回路(lù)名稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫關聯
，方(fāng)便(biàn)用戶修(xiū)改回路(lù)名稱(chēng)。見圖（2）。

圖(tú)（2） 參數抄表(biǎo)

　　用(yòng)電量(liáng)報(bào)表功能(néng)
，可選擇(zé)時間段進行查詢(xún)
，支持任(rèn)意時(shí)間(jiān)段電(diàn)度累(léi)計(jì)查(chá)詢(xún)
，具備(bèi)數據(jù)導(dǎo)出和(hé)報表打(dǎ)印等(děng)功能(néng)。為(wéi)值班人員(yuán)提(tí)供了(liǎo)可靠的電(diàn)能(néng)報表(biǎo)。該(gāi)報(bào)表各回(huí)路(lù)名稱和數(shù)據庫(kù)關聯
，方便用(yòng)戶修(xiū)改(gǎi)回(huí)路(lù)名(míng)稱。如下(xià)圖所(suǒ)示(shì)
，顯(xiǎn)示(shì)配(pèi)電(diàn)室(shì)某段時(shí)間內(nèi)的各(gè)配(pèi)電回(huí)路的(dí)用電量
，用戶可(kě)以(yǐ)直接打印報(bào)表(biǎo)
，可(kě)以以EXCEL格式另存(cún)到其他(tā)位置(zhì)。 見圖(tú)（3）。

圖（3） 電(diàn)能(néng)報表(biǎo)

　　係統通(tōng)訊結(jié)構示意圖
，主要顯示係統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構
，係統采用(yòng)分層分布式結(jié)構(gòu)
，同(tóng)時監測(cè)間隔層(céng)設備的(dí)通信(xìn)狀態。紅色(sè)表示(shì)通(tōng)訊(xùn)正常
，綠色(sè)表示(shì)通訊(xùn)故(gù)障。見圖(tú)（4）。

圖（4）係(xì)統通(tōng)訊(xùn)結(jié)構示意圖

　　負荷趨(qū)勢曲(qū)綫界(jiè)麵中(zhōng)可直觀的(dí)查看(kàn)回路(lù)的(dí)負(fù)荷運行情(qíng)況。查看實(shí)時(shí)和(hé)歷(lì)史趨勢曲綫
，點擊畫(huà)麵相(xiāng)應按鈕或菜單(dān)項可以完成(chéng)相應(yīng)功(gōng)能的(dí)切(qiē)換；幫(bāng)助用戶進(jìn)綫趨勢分析和故(gù)障(zhàng)追憶
，具(jù)備曲(qū)綫打印(yìn)功能(néng)。為分析(xī)整(zhěng)個(gè)係統的運行(háng)狀況(kuàng)提供(gōng)了(liǎo)直(zhí)觀而方便的(dí)軟(ruǎn)件支持(chí)。見圖（5）。

圖(tú)（5）趨勢曲(qū)綫圖

　　4  結(jié)束語

　　隨(suí)著社會的發展及(jí)電力(lì)的(dí)廣泛應用
，電力監(jiān)控(kòng)係統已成為全(quán)國(guó)各(gè)地(dì)工程(chéng)項目(mù)
，標誌(zhì)性建(jiàn)築/大型公(gōng)共設施(shī)等(děng)大麵(miàn)積多變電所用戶(hù)的必然(rán)選擇
，本(běn)文介紹的Acrel-2000電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係(xì)統在唐山文豐(fēng)鋼鐵的(dí)應用
，可(kě)以實現對(duì)變(biàn)電所低(dī)壓配電回(huí)路(lù)用(yòng)電的(dí)實時(shí)監控與電(diàn)能(néng)管理
，不僅能顯示回(huí)路(lù)用電狀(zhuàng)況
，還具有網絡通(tōng)訊(xùn)功(gōng)能(néng)
，可以與串口服(fú)務(wù)器
，計算機等(děng)組(zǔ)成電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統。係統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采(cǎi)集數據的(dí)分析
，處(chǔ)理
，實(shí)時(shí)顯示(shì)變電所內各配(pèi)電回路的運行狀態(tài)
，對(duì)分(fēn)合閘
，負(fù)載越限具(jù)有彈出報警對(duì)話(huà)框及語(yǔ)音(yīn)提(tí)示
，並(bìng)生(shēng)成各種(zhǒng)電(diàn)能報(bào)表
，分析曲(qū)綫
，圖形等(děng)
，便於(yú)電能的遠程(chéng)抄(chāo)表(biǎo)以(yǐ)及(jí)分析(xī)
，研(yán)究(jiū)。該係(xì)統(tǒng)運行(háng)安全
，可靠(kào)
，穩(wěn)定
，為(wéi)變(biàn)電(diàn)所(suǒ)用戶(hù)解決用電(diàn)問(wèn)題(tí)提(tí)供了(liǎo)真實(shí)可靠(kào)的依據
，取得了較(jiào)好的(dí)社會效(xiào)益(yì)。