呼和浩特十五年一貫製蒙古族學校項目電力監控係統的研究與應用

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定  201801

摘要：采用多功能電力儀(yi) 表采集變電所內(nei) 10KV及0.4KV配電回路的各種電參量和開關(guan) 信號。係統采用現場就地組網的方式，組網後通過現場總線通訊並遠傳(chuan) 至後台，通過Acrel-2000型電力監控係統實現配電所配電回路用電的實時監控和管理。

關(guan) 鍵詞：學校用電監控 ;變電所 ;無線測溫；Acrel-2000;電力監控係統;

0 概述 

      呼和浩特十五年一貫製蒙古族學校位於(yu) 內(nei) 蒙古呼和浩特市，占地麵積232畝(mu) ,總建築麵積為(wei) 13.38萬(wan) 平方米，總變配電室設置在地下車庫內(nei) 。總變配電室內(nei) 共有15麵10KV高壓配電櫃和3台變壓器，變壓器後方29麵0.4KV低壓配電櫃，合計共有3麵低壓進線櫃，3麵電容櫃，1麵母聯櫃和112路低壓出線回路。值班室位於(yu) 總變配電室隔壁。

1 需求分析

      為(wei) 保證生產(chan) 管理用電負荷的統計與(yu) 分析及對危險源實時監控。需要對現場的10KV高壓配電櫃及0.4KV低壓配電櫃進行電壓、電流、功率、溫度以及各開關(guan) 量信號等參數進行實時在線監控。一旦監控點被監視參數異常，能夠及時檢測報警，有關(guan) 人員采取必要的措施，避免安全事故的發生。自動抄表功能節省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態與(yu) 時間。

數據采集

      自動采集現場所有10KV回路微機保護及0.4KV回路多功能儀(yi) 表的模擬量數據，自動采集現場開關(guan) 狀態以及故障狀態等開關(guan) 量數據，自動采集無線測溫傳(chuan) 感器的實時數據。

      支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鍾～24小時）。

      支持多線程處理機製，提高數據采集效率，能同時對多個(ge) 設備進行數據采集。

      數據實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路故障狀態直觀可見。

數據查詢與(yu) 展示

      要求能方便實現各級管理人員的查詢，查詢界麵能適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。

      數據展示功能按照不同用戶的不同的權限，分為(wei) 操作層、管理層、決(jue) 策層三層用能展示。

權限管理

      要求對不同用戶賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體(ti) 檔案記錄、數據記錄等。

      係統要求具備合理完善的用戶安全控製機製，能使應用環境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟(diu) 失、失竊和破壞。

故障報警

      故障判斷與(yu) 報警具有故障自動判斷並采用聲光方式報警功能。報警類型包括現場多功能儀(yi) 表與(yu) 監控係統通訊故障等。報警時間自動記入係統數據庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握呼和浩特十五年一貫製蒙古族學校項目變電所配電回路的實時運行狀態，發現變配電運行故障並作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力係統安全性、可靠性。

2  係統方案

      安科瑞Acrel-2000係統根據呼和浩特十五年一貫製蒙古族學校項目變電所現場實際情況，9台微機保護通過網線接入到網絡層交換機，131台多功能儀(yi) 表以及4台無線測溫就地顯示壁掛式主機采用屏蔽雙絞線分8根總線接至8口的通訊管理機上，再由網絡傳(chuan) 輸至後台主機，保障了變電所電力監控係統傳(chuan) 輸的穩定性與(yu) 實時性。如下圖所示：

係統結構拓撲圖

1）站控管理層

      站控管理層針對電力監控係統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在呼和浩特十五年一貫製蒙古族學校項目中主要指置於(yu) 變電所監控室的監控主機。

2）網絡通訊層

      通訊層主要是由以總線網絡組成。總線網絡的主要功能是實現現場微機保護、無線測溫就地顯示壁掛式主機及多功能儀(yi) 表與(yu) 站控管理層之間的數據交互，使配電係統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電係統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現場設備層

      現場設備層是數據采集終端，主要由10KV配電櫃上的微機保護裝置、無線測溫傳(chuan) 感器和配套的就地顯示壁掛式主機以及0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀(yi) 表組成，各智能設備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線連接接入監控主機進行組網，實現遠程控製。

微機保護裝置及低壓電力儀(yi) 表現場連接示意

      現場微機保護裝置以及低壓多功能電力儀(yi) 表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接微機保護數量5隻左右，低壓電力儀(yi) 表25隻左右。具體(ti) 連接示意圖如下所示：

通訊線路連接示意圖

3  係統功能

      配電所實時監控係統圖為(wei) 主監控畫麵，主要實時監測呼和浩特十五年一貫製蒙古族學校項目變電所內(nei) 所有配電回路的運行狀態。在係統圖中可以直觀的看到每路10KV配電櫃及低壓進出線回路的運行參數和狀態，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等。

配電一次圖界麵

      曆史曲線查詢功能，主要對配電回路的曆史電壓、電流趨勢曲線進行查詢。

電壓趨勢曲線

      用電量報表功能，可查詢各回路用能日報表，具備數據導出和報表打印等功能。為(wei) 值班人員提供了精確可靠的電能報表。如下圖所示，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：

電能報表

      係統通訊結構示意圖，主要顯示係統的組網結構，係統采用分層分布式結構，同時監測間隔層設備的通信狀態。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

      係統支持對10KV配電櫃斷路器的遙控分合閘操作，同時為(wei) 保證操作的可靠性，軟件實現了兩(liang) 級確認後才能實現對應斷路器的遙控分閘和遙控合閘。

遙控操作界麵

4  結束語

      在當今配電設施的應用中，學校建築的配電安全性至關(guan) 重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控係統在呼和浩特十五年一貫製蒙古族學校項目的應用，可以實現對配電所供配電回路用電的實時監控。係統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示中心配電室內(nei) 各10KV配電櫃回路以及0.4KV低壓配電進出線回路的運行狀態，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示，該係統運行安全、可靠、穩定，保證了學校建築的用電可靠度。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀(yi) 表原理與(yu) 應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與(yu) 電能管理係統產(chan) 品選型及解決(jue) 方案[M]. 北京. 機械工業(ye) 出版社. 2011.10

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職於(yu) 韦德1946网址，主要研究方向為(wei) 建築能耗監測係統。