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介紹克拉瑪依石西作業(yè)區(qū)，采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-5000型能耗管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電室配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控和管理
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所屬類別：
(不超過20項(xiàng))
電源產(chǎn)品分類
：
UPS電源
穩(wěn)壓電源
EPS電源
變頻電源
凈化電源
特種電源
發(fā)電機(jī)組
開關(guān)電源(AC/DC)
逆變電源(DC/AC)
模塊電源(DC/DC)
電源應(yīng)用分類
：
通信電源
電力電源
車載電源
軍工電源
航空航天電源
工控電源
PC電源
LED電源
電鍍電源
焊接電源
加熱電源
醫(yī)療電源
家電電源
便攜式電源
充電機(jī)(器)
勵磁電源
電源配套分類
：
功率器件
防雷浪涌
測試儀器
電磁兼容
電源IC
電池/蓄電池
電池檢測
變壓器
傳感器
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電子元件
連接器及端子
散熱器
電解電容
PCB/輔助材料
新能源分類
：
太陽能(光伏發(fā)電)
風(fēng)能發(fā)電
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水利發(fā)電
燃料電池
其他類
：
其他
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<P align=right>徐霜 </P> <P align=right>安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 </P> <P> <STRONG>【摘要】：</STRONG>介紹克拉瑪依石西作業(yè)區(qū)，采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-5000型能耗管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電室配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控和管理。 </P> <P> <STRONG>1、概述 </STRONG></P> <P> 截止到2014年4月底，本單位綜合能耗為3.26×104tce，油氣生產(chǎn)單耗136.78kgce/t，主要生產(chǎn)及能耗數(shù)據(jù)見表1-1. </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20151113174948859.jpg" border=0></P> <P align=center>表1-1 作業(yè)區(qū)主要生產(chǎn)及能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 </P> <P> <STRONG>生產(chǎn)現(xiàn)狀： </STRONG></P> <P> 作業(yè)區(qū)目前有比較完善的能源計(jì)量器具信息庫。實(shí)現(xiàn)了能源計(jì)量器具分級分項(xiàng)分類統(tǒng)計(jì)分析及動態(tài)管理。通過實(shí)施測量管理體系、標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)和現(xiàn)場監(jiān)督等活動，強(qiáng)化了能源計(jì)量管理，提高了能源計(jì)量基礎(chǔ)保障作用和管理水平。 </P> <P> 但是，各個集輸站庫的用電計(jì)量只有總電量計(jì)量，站庫內(nèi)的注水系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)等沒有分線計(jì)量，且單臺能耗設(shè)備也無電量計(jì)量，不利于提高作業(yè)區(qū)現(xiàn)場設(shè)備管理水平，也不利于細(xì)致作業(yè)區(qū)能耗分析工作 </P> <P> 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容：現(xiàn)場需要做能耗管理系統(tǒng)改造的有三個站，分別為石南31聯(lián)絡(luò)站、石西集中處理站和石南油田油氣處理站，其中石南31聯(lián)絡(luò)站有儀表78塊,石西集中處理站有儀表35塊,石南油田油氣處理站有儀表59塊，監(jiān)控范圍為變配電所儀表。 </P> <P> 由于現(xiàn)場三個需要做能耗監(jiān)控系統(tǒng)改造的三個石油站相互之間距離很遠(yuǎn)（大概十幾公里），而且現(xiàn)場在沙漠中不適宜布線，也沒有信號，現(xiàn)將三個站分別做成獨(dú)立的三個能耗監(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)與分析及對危險(xiǎn)源實(shí)時監(jiān)控。需要對項(xiàng)目現(xiàn)場的配電室中進(jìn)線及出線回路進(jìn)行電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報(bào)警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間，方便用戶找出非正常用電回路并且及時進(jìn)行整改，建立能耗多級計(jì)量體系提供用能分析依據(jù)。 </P> <P> 本技術(shù)條件適用于克拉瑪依石西作業(yè)區(qū)配電室。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> 自動采集現(xiàn)場所有電量儀表的模擬量數(shù)據(jù)，自動采集現(xiàn)場開關(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)時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。 </P> <P> 支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸正確性檢驗(yàn)，異常數(shù)據(jù)自動處理。 </P> <P> 支持多線程處理機(jī)制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 </P> <P> 數(shù)據(jù)實(shí)時顯示采用配電箱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、日、月、年等時間段內(nèi)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算。 </P> <P> 各設(shè)備的用電負(fù)荷（有功、無功）最大、最小、平均值計(jì)算。 </P> <P> 統(tǒng)計(jì)各分站及整體的用電量（有功、無功）。 </P> <P> <STRONG>數(shù)據(jù)查詢與展示 </STRONG></P> <P> 要求能方便實(shí)現(xiàn)客戶端查詢和各級管理人員的查詢，查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢和對比分析，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> 操作層具備用能分析、累計(jì)用量、實(shí)時監(jiān)測、運(yùn)行記錄及比例、對比、對標(biāo)分析等功能。 </P> <P> 管理層具備用能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析、分類分項(xiàng)的對比、對標(biāo)分析等功能。 </P> <P> 決策層具備用能數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入/導(dǎo)出等功能。 </P> <P> <STRONG>權(quán)限管理 </STRONG></P> <P> 要求對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>節(jié)能改造及效果評估 </STRONG></P> <P> 要求為生產(chǎn)節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支撐，并能提供節(jié)能改造前后的效果評估。 </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)場采集模塊通訊故障，與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報(bào)警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握變配電站實(shí)時運(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-5000系統(tǒng)根據(jù)克拉瑪依石西作業(yè)區(qū)現(xiàn)場實(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數(shù)據(jù)采集器然后通過網(wǎng)線直接接至配電室的監(jiān)控主機(jī)，保障了能耗管理系統(tǒng)傳輸?shù)姆�(wěn)定性與實(shí)時性。 </P> <P> 1）站控管理層 </P> <P> 站控管理層針對能耗管理系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在克拉瑪依石西作業(yè)區(qū)工程中主要指置于一層配電室的監(jiān)控主機(jī)。 </P> <P> 2）網(wǎng)絡(luò)通訊層 </P> <P> 通訊層主要是由Nport5410I一臺、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。Nport5410I串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；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)場設(shè)備層 </P> <P> 現(xiàn)場設(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)該值班室監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。 </P> <P> <STRONG>系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 </STRONG></P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20151113175251665.jpg" border=0>{$page$}</P> <P> <STRONG>智能儀表現(xiàn)場連接示意 </STRONG></P> <P> 現(xiàn)場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)上傳至串口服務(wù)器Nport5610-16，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 src="/uploadfile/newspic/20151113175335631.jpg" border=0></P> <P> 進(jìn)線回路采用ACR320ELH多功能液晶顯示儀表，出線回路采用PZ72-E4/KC，能夠測量所有常規(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> 變電所實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實(shí)時監(jiān)測變電所所有回路的運(yùn)行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘。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： </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20151113175500850.jpg" border=0></P> <P align=center>一次系統(tǒng)圖 </P> <P> 遙信和遙測報(bào)警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報(bào)警界面指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào)警，提醒值班人員及時處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。 </P> <P> 事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報(bào)警信息事件記錄以及發(fā)生時間，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 src="/uploadfile/newspic/20151113175543137.jpg" border=0></P> <P align=center>報(bào)警功能實(shí)時查詢 </P> <P> 參數(shù)抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)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(bào)表打印等功能。該報(bào)表查詢克拉瑪依石西作業(yè)區(qū)配電室進(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)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示: </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20151113175614465.jpg" border=0></P> <P align=center>電參數(shù)抄表 </P> <P> 用電量報(bào)表功能，可選擇時間段進(jìn)行查詢，支持任意時間段電度累計(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能耗報(bào)表。該報(bào)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。如下圖所示，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 src="/uploadfile/newspic/20151113175643489.jpg" border=0></P> <P align=center>能耗報(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)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖。 </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20151113175718178.jpg" border=0></P> <P align=center>通訊結(jié)構(gòu)示意圖 </P> <P> 負(fù)荷趨勢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)時和歷史趨勢曲線，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(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 src="/uploadfile/newspic/20151113175748611.jpg" border=0></P> <P align=center>趨勢曲線圖 </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，石油項(xiàng)目的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)在克拉瑪依石西作業(yè)區(qū)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對配電室供配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等組成能耗管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時顯示配電室內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框、語音提示，并生成各種能耗報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于能耗的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為該項(xiàng)目解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，取得了較好的企業(yè)效益。 </P> <P> <STRONG>參考文獻(xiàn)： </STRONG></P> <P> [1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社 </P> <P> [2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》，高士宏，科技風(fēng)[3]《電力監(jiān)控運(yùn)用于10kv供配電設(shè)計(jì)》，姚強(qiáng)，科技天地 </P> <P> 作者簡介：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>