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介紹百事亞洲研發(fā)中心，采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理
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內(nèi) 容：
<P align=right>徐霜1 </P> <P align=right>1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801； </P> <P> <STRONG>摘要：</STRONG>介紹百事亞洲研發(fā)中心，采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。 </P> <P> <STRONG>概述</STRONG> </P> <P> 百事亞洲研發(fā)中心在漕河涇開發(fā)區(qū)浦江高科技園。該研發(fā)中心是百事公司在北美之外最大的頂級(jí)研發(fā)中心，也是百事公司在全球最具整合性的食品和飲料研發(fā)中心之一，在百事公司全球研發(fā)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮舉足輕重的作用。 </P> <P> 百事亞洲研發(fā)中心占地約25畝，建筑面積近2萬平方米，配備了技術(shù)領(lǐng)先的烹飪中心和試驗(yàn)廚房，致力于開發(fā)適合亞洲消費(fèi)者口味及喜好的食品和飲料。中心還設(shè)有一個(gè)測(cè)試生產(chǎn)工廠，使研發(fā)者得以快速測(cè)試新產(chǎn)品，支持百事公司加速在中國(guó)和其它成長(zhǎng)中亞洲市場(chǎng)進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新。 </P> <P> 本次項(xiàng)目承接其的變配電所部分監(jiān)控系統(tǒng)。 </P> <P> <STRONG>1 需求分析 </STRONG></P> <P> 為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對(duì)危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控。需要對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的低壓配電柜、供電變壓器等電氣設(shè)備進(jìn)行電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時(shí)檢測(cè)報(bào)警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動(dòng)抄表功能節(jié)省了人力物力，功率趨勢(shì)曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間，方便用戶找出非正常用電回路并且及時(shí)進(jìn)行整改。 </P> <P> 本技術(shù)條件適用于百事亞洲研發(fā)中心的變配電所。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件，但不僅限于此，其技術(shù)性能應(yīng)滿足對(duì)配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。 </P> <P> <STRONG>數(shù)據(jù)采集 </STRONG></P> <P> 自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)所有電量?jī)x表的模擬量數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)。 </P> <P> 支持實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)周期采集（定時(shí)采集）可配置周期（1分鐘～24小時(shí)）。 </P> <P> 支持多線程處理機(jī)制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時(shí)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 </P> <P> 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。 </P> <P> <STRONG>數(shù)據(jù)分析與處理 </STRONG></P> <P> 數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計(jì)、分析需要實(shí)現(xiàn)以下功能： </P> <P> 各設(shè)備用電數(shù)據(jù)小時(shí)、日、月、年等時(shí)間段內(nèi)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算。 </P> <P> 統(tǒng)計(jì)各分站及整體的用電量。 </P> <P> <STRONG>數(shù)據(jù)查詢與展示 </STRONG></P> <P> 要求能方便實(shí)現(xiàn)客戶端查詢和各級(jí)管理人員的查詢，查詢界面能適應(yīng)各級(jí)管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢和對(duì)比分析，各類統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)可靈活采用報(bào)表等多種圖表方式直觀的展示功能。 </P> <P> 數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。 </P> <P> <STRONG>權(quán)限管理 </STRONG></P> <P> 要求對(duì)不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。 </P> <P> 系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機(jī)制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護(hù)，防止信息的丟失、失竊和破壞。 </P> <P> <STRONG>參數(shù)設(shè)置 </STRONG></P> <P> 可通過采集柜設(shè)置各回路互感器變比，各種電流電壓保護(hù)整定值。 </P> <P> 故障判斷與報(bào)警具有故障自動(dòng)判斷并采用聲光方式報(bào)警功能。報(bào)警類型包括開關(guān)故障，電壓、電流超限，現(xiàn)場(chǎng)采集模塊通訊故障，與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報(bào)警時(shí)間自動(dòng)記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便用戶查詢，工作人員可隨時(shí)掌握變配電站實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運(yùn)行故障并作出相應(yīng)處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。 </P> <P> <STRONG>2 系統(tǒng)方案 </STRONG></P> <P> 安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)百事亞洲研發(fā)中心現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至配電所的數(shù)據(jù)采集器然后直接接至開閉所的監(jiān)控主機(jī)，保障了配電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆�(wěn)定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。 </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175145989.jpg"></P> <P> 現(xiàn)場(chǎng)變配電所共計(jì)9只ACR330EL/H，61只ACR220EL，4只M5綜合保護(hù)裝置，分為5條RS485總線接至變配電所的數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器直接通過超五類網(wǎng)線接至值班室的監(jiān)控主機(jī)。 </P> <P> 1）站控管理層 </P> <P> 站控管理層針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在百事亞洲研發(fā)中心工程中主要指置于配電所的監(jiān)控主機(jī)。 </P> <P> 2）網(wǎng)絡(luò)通訊層 </P> <P> 通訊層主要是由Nport5610-8一臺(tái)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。Nport5610-8數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表；以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達(dá)到了無人值守的目的。 </P> <P> 3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層 </P> <P> 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 </P> <P> <STRONG>智能儀表現(xiàn)場(chǎng)連接示意 </STRONG></P> <P> 現(xiàn)場(chǎng)儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接智能儀表數(shù)量在20只左右，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)采集器Nport5610-8，進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示： </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175208831.jpg"></P> <P> 進(jìn)出線回路均采用ACR多功能液晶顯示儀表，其是針對(duì)電力系統(tǒng)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度。 </P> <P> <STRONG>3 系統(tǒng)功能 </STRONG></P> <P> 配電所實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電所所有回路的運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路進(jìn)線和出線的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，可以看到變壓器出線側(cè)的所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度等。如下圖所示： </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175226688.jpg"></P> <P align=center>配電所一次系統(tǒng)圖 </P> <P align=center> <IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175237630.jpg"> </P> <P align=center>回路詳細(xì)電參量 {$page$}</P> <P> 事件告警記錄功能，主要完成對(duì)查詢時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的報(bào)警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因，如下圖所示： </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175253128.jpg"></P> <P align=center>報(bào)警功能實(shí)時(shí)查詢 </P> <P> 諧波監(jiān)測(cè)功能，主要對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過諧波分析界面掌握配電系統(tǒng)的諧波含量，及時(shí)采取相應(yīng)的措施提高配電系統(tǒng)的可靠性，減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。能夠以列表方式和柱狀圖方式顯示三相電壓、三相電流的2-31次諧波含量百分比及總諧波含量的百分比。 </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175308906.jpg"></P> <P align=center>諧波監(jiān)測(cè) </P> <P> 參數(shù)抄表功能，主要對(duì)低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表查詢百事亞洲研發(fā)中心配電所變壓器進(jìn)出線各低壓回路的電參數(shù)，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示 </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175326977.jpg"></P> <P align=center>電參數(shù)抄表 </P> <P> 用電量報(bào)表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢，支持任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報(bào)表。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示，顯示配電回路的精確用電量，用戶可以直接打印報(bào)表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示： </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175341128.jpg"></P> <P align=center>電能報(bào)表 </P> <P> 系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時(shí)監(jiān)測(cè)間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。綠色表示通訊正常，紅色表示通訊故障。下圖為配電所通訊狀態(tài)示意圖。 </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175354435.jpg"></P> <P align=center>通訊結(jié)構(gòu)示意圖 </P> <P> 負(fù)荷趨勢(shì)曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線，點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換；幫助用戶進(jìn)線趨勢(shì)分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。如下圖所示： </P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20150611175404820.jpg"></P> <P align=center>趨勢(shì)曲線圖 </P> <P> <STRONG>4 結(jié)束語 </STRONG></P> <P> 在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，公建辦公大樓項(xiàng)目的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電能管理系統(tǒng)在百事亞洲研發(fā)中心的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與通訊管理機(jī)、計(jì)算機(jī)等組成電能管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示配電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框、語音提示、短信報(bào)警燈，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為大型公建解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。 </P> <P> <STRONG>參考文獻(xiàn)：</STRONG> </P> <P> [1].任致程 周中. 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國(guó)電力出版社. 2007. 4 </P> <P> [2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10 </P> <P> <STRONG>作者簡(jiǎn)介： </STRONG></P> <P> 徐霜，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司<SPAN style="FONT-FAMILY: Webdings"><</SPAN></P>