摘要

    介紹安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集分布在6個變電所的AM系列的綜合測控裝置和P系列多功能儀表，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊遠傳至監(jiān)控后臺，通過電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變電所配電回路電力參數(shù)和用電的實時監(jiān)控和管理。

0 概述 

    東北*大站哈爾濱西站按一站兩場設(shè)計一次建成，哈大客專聯(lián)絡(luò)線、哈牡城際鐵路、哈佳新線引入西場；哈大客專引入東場并與哈齊四線貫通東場，設(shè)到發(fā)線11條，旅客站臺6座，西場設(shè)到發(fā)線7條，旅客站臺4座，總計為18個站臺22線，設(shè)東西兩個廣場，綜合樓建筑面積將達到7萬平方米。站內(nèi)擁有高架候車室、貴賓室等現(xiàn)代化候車區(qū)。整個站舍區(qū)域東邊到工電路、南北以站場中心為基點，各向南北400米內(nèi)擴延。同時哈爾濱西站將規(guī)劃東西兩個廣場，以東廣場為主，設(shè)置公交停車場、出租停車場、長途客運站和社會停車場。西廣場設(shè)計了公交、出租和社會停車場點。

    安科瑞電氣股份有限公司于2013年10月承接哈西客運站10KV變電所,10KV東廣場A變電所,10KV東廣場B變電所,10KV東廣場C變電所,10KV東廣場D變電所,10KV西廣場變電所6個配電室6套電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實施，供配電系統(tǒng)圖如圖1所示下：

圖（1） 供配電系統(tǒng)圖

1 客戶需求

    本工程主要是設(shè)計長橋街道集宿樓電能管理系統(tǒng)，監(jiān)控范圍為現(xiàn)場6個變電所高低壓回路的AM系列綜合測控裝置和P系列多功能儀表，系統(tǒng)應(yīng)通過多功能表計、通訊網(wǎng)絡(luò)和計算機軟件，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算、電能抄表、報表生成等，根據(jù)其實際情況提出以下需特別注意的需求：

    1、集中采集AM系列的綜合測控裝置和P系列多功能儀表的數(shù)據(jù)并在一次系統(tǒng)圖界面顯示。

    2、SOE事件記錄，實時記錄發(fā)生的電流速斷保護、電流*速斷保護、過電流保護、過負荷保護等保護事件并可查詢。

       3、遙信報警查詢功能，對開關(guān)分合閘位置、彈簧儲能、小車開關(guān)工作位置和試驗位置、接地刀位置等開關(guān)量的變化實時記錄并提供歷史查詢功能。

       4、負荷趨勢曲線，對配電系統(tǒng)總進線回路設(shè)計了負荷趨勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調(diào)整需量申報。

    根據(jù)用戶需求，需要對現(xiàn)場變配電所通過現(xiàn)場總線進行組網(wǎng)并建立電力監(jiān)控系統(tǒng)（主要是數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控），在控制中心值班室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控平臺，對6個變電所實時監(jiān)測、統(tǒng)計、分析，以保證用電的安全、可靠和。

2  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

    本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，即站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層，項目組網(wǎng)圖如下，現(xiàn)場6個變電所高低壓回路的AM系列綜合測控裝置和P系列多功能儀表經(jīng)RS485現(xiàn)場總線連接至串口服務(wù)器，然后通過以太網(wǎng)傳輸至現(xiàn)場監(jiān)控主機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，存儲，處理，顯示和上傳，如圖（2）所示：

圖（2）10KV東廣場D變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

    間隔設(shè)備層主要為：AM系列綜合測控裝置和P系列多功能儀表分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備分散安裝在同各配電室的電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

    網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(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(shè)有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

    建設(shè)完成后的AM系列綜合測控裝置和P系列多功能儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)高傳輸速率為10Mbps。

3  案例分析

    本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)河北省玉田信用社辦公樓變電所5個回路配電實時監(jiān)測、分析及管理，監(jiān)控范圍如下表1所示：

    根據(jù)其改造的回路，系統(tǒng)可實時顯示一次回路運行狀況，功能有電量遙測主要監(jiān)測運行設(shè)備的電參量，其中包括：線電壓、電流、功率、功率因數(shù)、等電參量。見圖（3）表1 監(jiān)測點位分布表

圖（3） 軟件一次系統(tǒng)圖

    系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場所有點的通訊狀態(tài)，紅色綠色分別代表儀表通訊異常和正常，便于用戶查看各監(jiān)測點通訊狀態(tài)，如圖4：

圖（4） 通訊狀態(tài)圖

    遙信報警查詢功能，對開關(guān)分合閘位置、彈簧儲能、小車開關(guān)工作位置和試驗位置、接地刀位置等開關(guān)量的變化實時記錄并提供歷史查詢功能，見圖（5）。

圖（5） 遙信報警查詢

    遙測報警功能，主要完成對直變和主變負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能，見圖（6）。

圖（6）歷史遙測報警信息

    SOE事件查詢功能，可對發(fā)生的電流速斷保護、電流*速斷保護、過電流保護、過負荷保護、接地保護、負序過流一段保護、負序過流二段保護等發(fā)生的保護事件進行查詢?nèi)鐖D（7）所示：

圖（7） SOE事件歷史查詢

    參數(shù)抄表功能，主要所有回路的電參數(shù)進線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。電參數(shù)主要包括：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率和有功電度。如圖（8）所示。

圖（8） 參數(shù)抄表

    用電量報表功能，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(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖（9）所示：

圖（9） 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(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)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（10）。

圖（10）電流趨勢曲線圖    

4  結(jié)束語

    1）本系統(tǒng)于2014年6月完成現(xiàn)場調(diào)試，順利通過用戶驗收并投入運行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，至今未出現(xiàn)任何故障，得到用戶好評。

    2）本項目的成功實施表明：本項目的技術(shù)方案是科學(xué)的、合理的、可行的。

    3）本系統(tǒng)采用高低配電的集中監(jiān)控，達到了預(yù)期的效果，電力監(jiān)控軟件運行界面滿足了用戶需求，并降低了設(shè)計和施工成本。