Acrel-2000电力监控系统在田林路200号的应用

 

0 概述 

    田林路200号项目位于上海市徐汇区200号，用地面积24629.3㎡，总建筑面积60140㎡，地上总建筑面积44440㎡，地下总建筑面积15700㎡，保温面积约20800㎡，地下一层主要为设备用房、机动车停车库及自行车停车库。一层为门厅、配套服务、员工餐厅及其厨房、物业管理用房。上部各层为工业研发用房。

    本次项目为田林路200号低压变配电所部分的电力监控系统。

 

1 需求分析

    现场共有两座0.4kv配电室。电力监控系统需要实现数据集中管理、分析处理。软件大概功能要求如下：

    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、电流越限值等信息。

    对各回路的电流绘制趋势曲线，便于分析该回路配电运行工况。

    对各回路的电能集抄功能，并可生成时间段内符合客户管理需求的用电报表。

  本技术条件适用于田林路200号的0.4kv配电室低压柜。供方产品应具有高安全性与可靠性、易于扩展、便于维修与维护。供方提供的产品应至少满足本技术条件，但不仅限于此，其技术性能应满足对配电室数据监控的要求。

 

2  系统方案

    监控系统主要实现田林路200号变电所的0.4kv配电系统进行用电监控与电能管理。监控范围为1#变电所、2#变电所的t1、t2、t3、t4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜仪表进行远程实时监控和电能管理。系统接入2#变电所85只多功能电力仪表，分4条总线，总线直接接入本变电所内采集设备；接入1#变电所99只多功能电力仪表，分4条总线，值班室位于1#变电所隔壁值班室，总线直接接入值班室内采集设备，2#变电所采集设备通过光纤将数据上传至值班室主机，从而在监控主机上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

2#变电所网络拓扑图

 

1#变电所网络拓扑图

 

1）站控管理层

    站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、ups等。

2）网络通讯层

    通讯层主要是由nport5610-8串口服务器、以太网设备及总线网络组成。nport5610-8串口服务器主要功能是监测现场智能仪表；以太网设备及总线网络的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，极大提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。

3）现场设备层

    现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，智能仪表通过屏蔽双绞线rs485接口，采用modbus通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器到达该配电间监控主机进行组网，实现远程控制。

智能仪表现场连接示意

    现场仪表以手拉手方式通过屏蔽双绞线(rvvsp2*1.0)进行通讯连接，每根总线连接智能仪表数量在20只左右，然后将数据上传至串口服务器nport5610-8，进而将数据上传至当地监控终端。具体连接示意图如下所示：

    低压进线和馈线回路采用多功能仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、功率因数、频率、有功电度、无功电度。

 

3  系统功能

功能特点

    系统开机后会通过点击相应的快捷方式图标，即可进入操作系统和电力监控系统。本系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠。点击相应快捷按钮即可进入相应的系统功能模块；系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。

登录界面

    点击桌面上的“田林路200号变电所电力监控系统”，软件开始运行。初始界面为“登录界面”，选择用户名，输入对应的密码，点击登录按钮，才可进入监控系统界面，查看监控数据，否则无法查看。用户名分为“管理员”和“操作员”，两者权限不同，操作员只能操作部分功能，管理员拥有最高权限。

    进入监控系统界面后，会发现整个界面分为三块，标题界面、配电系统界面和菜单切换界面。

    在菜单切换界面中含有最小化及退出2个快捷功能。当选择退出时，系统将弹出如果点击确认，则退出所有程序；如果点击取消，则不会对系统操作。

 

菜单切换界面

    在软件窗口最底部是菜单切换界面，该界面排的7个按钮为系统各个功能切换按钮。

    通过点击菜单切换界面上的功能按钮，就可进入相应的功能界面。

配电监测

配电监测功能说明

详细参数

 

    可查看个配电回路的分布和连接情况以及主要的电参量。主要数据包括：三相电流，三相电压，进线回路的功率、电能、功率因数、回路名称，和出线回路的电流、回路名称。

    当选择管理员身份登录系统后，可在系统一次图中点击回路名称，直接对回路名称进行修改，修改后系统会自动保存，在此界面在此界面可查看三相表的详细参数。

    系统图的各个回路图标和母线图标在没有通电时会显示绿色，上电后会显示红色，以此区分。

 

通讯状态

通讯状态功能说明

    点击菜单栏的“通讯状态” 。

    进入通讯状态后，能够看到整个系统采用已变压器为干线的分布式网络结构，具有系统网络诊断功能。能实时监控系统网络通讯状态，出现网络故障时，系统自动显示故障线路及具体单元。

电参量报表

电参量报表功能说明

    点击菜单栏上的“电参量报表” 。

    设置时间控件的时间，点击查询按钮即可查询历史某时刻的各个回路的电参量报表。主要数据包括：三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率补偿因数、电能。

    该报表包含所有的回路。帮助用户了解每个时刻系统运行中是否出现电压不稳定，电流越限，功率、功率因数是否符合要求。以次为依据，对系统进行更好的管理和优化。如有多张表格，可在表页最下端选择切换。

    该报表可以以电子表格的方式导出和具备打印功能.

电能报表 

电能报表功能说明

    点击菜单栏上的“电能报表” 。

    对用电量的管理以报表形式呈现，该报表可以呈现系统运行期间的任意时间段内的各回路用电，每个进线回路及它所带的出线回路制作在一张表内，可方便查询。如有多张表格，可在表页最下端选择切换。

    通过调节开始时间和结束时间，点击“查询”按钮，即可显示此时间段内的用电量，也可以以电子表格的形式导出和打印。

电流曲线

电流曲线功能说明

    点击配电系统图对应回路上的“电流曲线” 。

    选择一个回路后，回路名称会在窗口上方显示。曲线图表的x轴表示时间跨度，y轴表示量程。点击“刷新曲线” ，可显示选定回路的一天和七天的历史曲线显示；点击“搜索曲线” ，通过调节“开始时间”可显示过去一天和七天时间段内的选定回路的电流趋势曲线。通过修改“鼠标缩放” ，可任意放大选定区域内的曲线。

    电流曲线可以帮助用户进行电能质量分析和故障分析。

报警及事件

报警及事件二级菜单

报警及事件二级菜单

    通过点击报警及事件二级菜单上的功能按钮，就可进入相应的功能界面。

实时报警

遥测实时报警功能

    实时报警窗口分为“遥测实时报警”、遥信实时报警，分别监测系统所采集的遥测量和遥信量。报警窗口会在系统运行时自动打开，并一直隐藏在后台。

    当有电流或者电压越限，并且触及报警界限时，“相应实时报警”窗口就会自动弹出，并以红色字体显示具体的报警信息：回路名、越限的电参量、报警值等。

 

历史报警

报警历史查询

    点击 报警及事件二级菜单的“遥测历史报警” 。

    点击查询按钮，通过调节开始时间和结束时间，即可查询到过去任意时间段内的系统报警信息，包括遥测报警和遥信报警，还包括具体的报警时间，报警类型，报警内容等。

用户管理

用户管理功能说明

    点击菜单栏的“用户管理” 。

    用户管理界面为用户提供了3项与用户身份和管理有关的功能。“用户登录”可以实现登录用户身份的切换；已登录用户可以通过“用户注销”删除登录用户的身份；“管理员”可以通过“用户配置”，修改所有用户的登录密码；”管理员“可以使用“添加删除”增添用户身份，也可以删除已有的用户身份。

 

4  结束语

    在当今配电设施的应用中，变电所的配电安全性至关重要，本文介绍的acrel-2000电力监控系统在田林路200号的应用，可以实现对变电所供配电回路用电的实时监控，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，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、短信报警灯，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，为工厂解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的企业效益。

 

参考文献：

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[m]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中等编著. 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[m]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10