徐霜1

1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

    摘要：介紹羅店鎮(zhèn)市民服務中心，采用智能電力儀表，采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000型電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

    1、概述

    羅店鎮(zhèn)位于寶山區(qū)西北部，東與楊行、月浦兩鎮(zhèn)接壤，西隔楊涇與嘉定區(qū)相望，北與寶山工業(yè)區(qū)為鄰，南與顧村鎮(zhèn)相連，距市中心24公里，是一座既有江南水鄉(xiāng)自然風光，又有悠久人文內涵的歷史古鎮(zhèn)。全鎮(zhèn)現(xiàn)轄行政村15個，居委14個。鎮(zhèn)域面積44.19平方公里，人口逾26萬。

    本項目是為羅店鎮(zhèn)市民服務中心樓層配電部分的電能管理系統(tǒng)。

    2、需求分析

    現(xiàn)場為一座8層樓房。電能管理系統(tǒng)需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。軟件大概功能要求如下：

    電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新，并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱、電流越限值等信息。

    對各回路的電流繪制趨勢曲線，便于分析該回路配電運行工況。

    對各回路的電能集抄功能，并可生成時間段內符合客戶管理需求的用電報表。

    本技術條件適用于羅店鎮(zhèn)市民服務中心樓層配電箱電能管理系統(tǒng)。供方產品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不僅限于此，其技術性能應滿足對配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。

    3、系統(tǒng)方案

    管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)羅店鎮(zhèn)市民服務中心樓層配電箱實時用電監(jiān)測與電能管理。監(jiān)控范圍為8層樓內的10只多功能儀表�，F(xiàn)場多功能儀表通過一條總線接入值班室采集器，再將通過采集器連接到監(jiān)控主機，從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層。

電能管理系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

    1）站控管理層

    站控管理層針對電能管理系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

    2）網(wǎng)絡通訊層

    通訊層主要是由NPORT5610-8串口服務器、以太網(wǎng)設備及總線網(wǎng)絡組成。NPORT5610-8串口服務器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；以太網(wǎng)設備及總線網(wǎng)絡的主要功能是實現(xiàn)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，真正達到了無人值守的目的。

    3）現(xiàn)場設備層

    現(xiàn)場設備層是數(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器，經(jīng)通訊服務器到達該值班室監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程查看。

    4、系統(tǒng)功能

    功能特點

    本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有模擬圖顯示和網(wǎng)絡結構圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

    登錄界面

    軟件開始運行。初始界面選擇用戶名，輸入對應的密碼，點擊登錄按鈕，即可進入監(jiān)控系統(tǒng)界面，查看監(jiān)控數(shù)據(jù)，否則無法查看。用戶名分為“管理員”和“操作員”，兩者權限不同，操作員只能操作部分功能，管理員擁有最高權限。

    監(jiān)控系統(tǒng)界面分為三塊，標題界面、配電系統(tǒng)界面和菜單切換界面。

    在菜單切換界面中含有最小化及退出2個快捷功能。當選擇退出時，系統(tǒng)將彈出如果點擊確認，則退出所有程序；如果點擊取消，則不會對系統(tǒng)操作。

    菜單切換界面

    在軟件窗口最底部是菜單切換界面，該界面排的7個按鈕為系統(tǒng)各個功能切換按鈕。

    通過點擊菜單切換界面上的功能按鈕，就可進入相應的功能界面。

    配電監(jiān)測

    詳細參數(shù)

    通過此界面可查看個配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數(shù)據(jù)包括：三相電流，三相電壓，進線回路的功率、電能、功率因數(shù)、回路名稱，和出線回路的電流、回路名稱。

    系統(tǒng)圖的各個回路圖標和母線圖標在沒有通電時會顯示綠色，上電后會顯示紅色，以此區(qū)分。

    通訊狀態(tài)

    通訊狀態(tài)功能說明

    通訊狀態(tài)能夠看到整個系統(tǒng)接入的儀表，本狀態(tài)圖具有系統(tǒng)網(wǎng)絡診斷功能。能實時監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡通訊狀態(tài)，出現(xiàn)網(wǎng)絡故障時，系統(tǒng)自動顯示故障線路及具體單元。

    電參量報表

    電參量報表功能說明

    設置查詢的時間，點擊查詢按鈕即可查詢歷史某時刻的各個回路的電參量報表。主要數(shù)據(jù)包括：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率補償因數(shù)、電能。

    該報表包含所有的回路。幫助用戶了解每個時刻系統(tǒng)運行中是否出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定，電流越限，功率、功率因數(shù)是否符合要求。以次為依據(jù)，對系統(tǒng)進行更好的管理和優(yōu)化。

    該報表可以以電子表格的方式導出和具備打印功能.

    電能報表

    電能報表功能說明

    對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn)，該報表可以呈現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內的各回路用電。并且也可以以電子表格的形式導出和打印。

    電流曲線

    電流曲線功能說明

    選擇一個回路后，回路名稱會在窗口上方顯示。曲線圖表的X軸表示時間跨度，Y軸表示量程。進行刷新曲線 ，可顯示選定回路的一天和七天的歷史曲線顯示。

    電流曲線可以幫助用戶進行電能質量分析和故障分析。

    報警及事件

    實時報警

    實時報警窗口分為“遙測實時報警”、“遙信實時報警”，分別監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量和遙信量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開，并一直隱藏在后臺。

    當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界限時，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

    歷史報警

    通過調節(jié)開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內的系統(tǒng)報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內容等。

    用戶管理

    用戶管理界面為用戶提供了3項與用戶身份和管理有關的功能。“用戶登錄”可以實現(xiàn)登錄用戶身份的切換；已登錄用戶可以通過“用戶注銷”刪除登錄用戶的身份；“管理員”可以“用戶配置”，修改所有用戶的登錄密碼；”管理員“可以使用“添加刪除”增添用戶身份，也可以刪除已有的用戶身份。

    5、結束語

    在當今配電設施的應用中，配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在羅店鎮(zhèn)市民服務中心的應用，可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為工廠解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的企業(yè)效益。

    參考文獻：

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

    [2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

    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<