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摘要：介紹北京某工業(yè)園配電室改造電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過無線路由器無線通訊傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理。

1 概述 

北京某工業(yè)園占地1300畝，規(guī)劃建設100萬平方米。 

本次項目針對北京某工業(yè)園配電室改造電力監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理及客戶實際要求，需要對某工業(yè)園工業(yè)園區(qū)內(nèi)的多個配電室所有配電回路進行電力監(jiān)測及電能的管理，以保證用電的清晰、安全、可靠。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本項目主要實現(xiàn)某工業(yè)園配電室進出線用電監(jiān)控與電能管理；該系統(tǒng)監(jiān)控區(qū)域有中四配電室86臺多功能儀表、中一配電室67塊多功能儀表、東一配電室87塊多功能儀表、東三配電室48塊多功能儀表、北一配電室70塊多功能儀表、中試北配電室73塊儀表、中試南配電室73塊儀表多功能儀表、西四配電室79塊多功能儀表及獨棟配電室51塊多功能儀表。各配電室有一臺集中采集器，采集器通過集中采集現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)后再通過無線路由器通過4G把各分配電室的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街蛋嗍冶O(jiān)控主機上，實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與設備層。

設備層主要為多功能網(wǎng)絡儀表，儀表采用RS485通信方式實現(xiàn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集。

網(wǎng)絡通訊層主要為：串口服務器，其主要功能是把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

站控管理層設有：高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

3 電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

3.1數(shù)據(jù)采集與處理

數(shù)據(jù)采集主要由多功能儀表采集各配電回路的電參量及開關量等，串口服務器再通過總線把儀表內(nèi)的數(shù)據(jù)傳到后臺監(jiān)控主機上。需要完成采集的信號包括：三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度等電參量及設備運行狀態(tài)等開關量數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

3.2人機交互

系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設備狀態(tài)及相應實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關量顯示；連續(xù)記錄顯示等。

3.3歷史事件

歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持。

3.4數(shù)據(jù)庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。

3.5用戶權(quán)限管理

針對不同級別的用戶，設置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行?？梢酝ㄟ^用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

3.6運行負荷曲線

負荷趨勢曲線功能主要負責定時采集進線及重要回路電流和功率負荷參量，自動生成運行負荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況。點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換；可以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，為分析整個系統(tǒng)的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

3.7遠程報表查詢

報表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設計報表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、組合和統(tǒng)計生成用戶需要的報表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。

4 案例分析

北京某工業(yè)園配電改造電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控范圍為園區(qū)內(nèi)各區(qū)低壓配電室中的所有進出線回路。

低壓配電系統(tǒng)模擬一次圖見圖（1），功能有電量遙測，主要監(jiān)測運行設備的電參量，其中包括：三相電壓，電流，功率，功率因數(shù)，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)，主要包括：開關的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警；斷路器變位時會發(fā)出報警信號，提醒用戶及時處理故障。

圖（1） 配電系統(tǒng)模擬一次系統(tǒng)圖

參數(shù)抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。見圖（2）。

圖（2）電參量報表

電能報表功能，可選擇時間段進行查詢，支持任意時間段電度累計查詢，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。為值班人員提供了準確可靠的電能報表，詳見圖（3）。

圖（3）電能報表

負荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負荷運行情況。查看實時和歷史趨勢曲線，點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個系統(tǒng)的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。見圖（4）。

圖（4）負荷趨勢曲線

5  結(jié)束語

通過Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在北京某工業(yè)園配電室改造項目上的應用可以讓我們認識和了解電力監(jiān)控系統(tǒng)主要由計算機監(jiān)管層、通信網(wǎng)絡層、系統(tǒng)管理層三部分組成。

電力監(jiān)控系統(tǒng)中需要監(jiān)測的電力儀表分別分布在若干個變電所內(nèi)，比較分散，通訊管理機的作用就是將區(qū)域內(nèi)電力儀表通過RS485總線網(wǎng)絡完成本地采集和處理，通過網(wǎng)絡與監(jiān)控服務器聯(lián)網(wǎng)。

監(jiān)控服務器通過工業(yè)以太網(wǎng)接口收集數(shù)據(jù)，一個系統(tǒng)可以用于分布管理區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控數(shù)據(jù)。

監(jiān)控站采用通用工業(yè)監(jiān)控計算機，操作系統(tǒng)采用windows操作系統(tǒng)，軟件在計算機上24小時運行，它不單記錄，而且還同時記錄各種告警數(shù)據(jù)

各種數(shù)據(jù)和運行日志被記錄于標準的數(shù)據(jù)庫中，支持現(xiàn)有的各種辦公軟件直接生成相應的報表。