电力监控系统在重庆梁平县大井水厂工程项目的应用

周菁
江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴

摘要

本文主要介绍了重庆梁平县大井水厂采用Acrel-2000电力监控系统对厂区高低压配电系统进行监测，仪表通过总线型组网方式，把数据上传至后台，进行智能化组网。系统实现了分散式采集和集中控制管理的智能化、数字化、网络化变配电监控。

关键词：电力监控；Acrel-2000；大井水厂

0 项目概述

重庆梁平县大井水厂电力监控系统针对厂区高低压配电系统而设计，以实现厂区配电智能化。本项目监控范围为：10/0.4KV变配电室，高压部分3台3AEF151综保，低压部分29只低压多功能表DMX-300E；反冲房4只低压多功能表DMX-300E。监控范围仪表通过RS485总线连接至配电值班室电力监控系统。

1 用户需求

1）数据采集及处理：通过间隔层单元实时采集现场各种电力参数、电度抄表等；

2）画面显示：全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、各测量值的实时数据、各种告警信息、计算机监控系统的状态信息；

3)记录功能：具有对各种历史数据的记忆功能，以供随时查询、回顾、打印。

4)报警处理：用户可以按照自己的意愿分类、筛选报警，并将报警归纳于不同的报警窗口中，根据不同的报警级别，采用推出画面、光显示、条纹闪烁及不同声音级别的音响进行报警；

5)应具有完善的用户管理功能，避免越权操作；

6)历史曲线显示：可显示存于历史数据库中的功率的任意时间的历史波形图；

7)报表打印功能：可召唤打印、定时打印各种历史数据，运行参数，事故报告统计，电度量统计报表，主接线图，负荷曲线。

2 设计原则引用标准

2.1 设计原则

1)开放性：本系统中将涉及到不同厂商的设备技术，以及系统的扩展需求，在本项目的产品技术选型中，避免采用专有技术，从而使系统的软硬件平台具有充分的开放性.

2)先进性：系统的软硬件平台建设、应用系统的设计开发以及系统的维护管理所采用的产品技术均综合考虑当今技术发展趋势，采用相对先进同时市场相对成熟的产品技术，以满足系统未来的发展需求.

3)高性能：系统设计应从服务器处理能力、网络带宽传输能力、软件系统效率等角度综合分析，合理设计结构、使系统具有足够的处理能力，以适应大数量量数据处理和用户访问需求，保障系统服务质量。

4)安全性：系统对安全性问题予以高度重视，从操作系统层，网络层，应用层每个层次都有相应的措施以解决传输安全，系统安全和信息安全的需求。

5)可靠性：系统应从系统结构、网络结构、技术措施、设备选型等方面综合考虑，以确保系统中没有单故障节点，实现7X24不间断服务。

6)扩展性：在本系统中，所有的网络、服务器、存贮、应用软件的设计遵循可扩充的原则，以实现随着需求的发展而扩展。系统采用模块化结构，具有很好的兼容性和可扩充性，即可使不同的厂商的设备和系统集成到同一个平台中，又可使系统在日后可以根据用户需求方便地扩展。

2.2引用标准

1)ISO/IEC11801《国际综合布线标准》

2)GB/50198《监控系统工程技术规范》

3)GB50052-2009《供配电系统设计规范》

4)GB50054-2011《低压配电设计规范》

5)DL/T 698.1-2009《第1部分：总则》

6)DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技术规范》

7)DL/T 698.31-2010《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

8)DL/T 698.35-2010《第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

9)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

10)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

11)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

12)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

3 解决方案

采用分层、分布式组网结构：现场设备层、网络通讯层、站控管理层。

3.1 现场设备层

现场设备层仪表主要包括：3AEF151综保，低压多功能表DMX-300E。

3.2 网络通讯层

通讯介质：采用屏蔽双绞线通过RS485现场总线方式接入NPORT5430I串口服务器，串口服务器上行以太网接入电力监控系统主机。

3.3 站控管理层

站控管理层是针对配电网络的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的最上层部分，主要是由电力系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS等。其中软件部分具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取前置机采集的现场各类数据信息，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，并可接受管理人员的操作命令，实时发送并检测操作的执行状况，以保证供用电单位的正常工作；电能计量管理功能设计各种符合用户的报表格式，报表内数据严格按照各种标准进行计量，用户只需查找打印即可，极大的方便了操作，提高了工作效率。系统结构拓扑图如下：

4 系统功能

1）配电监测

安科瑞Acrel-2000电力监控系统具备友好的人机界面，能够以配电一次干线图的形式直观显示配电线路的分布情况，同时将实时采集的各回路的电参量信息，以及配电回路开关的分合闸状态，接地刀闸状态及相关故障、告警信号，实时显示在系统界面中。

2）电能报表

安科瑞Acrel-2000电力监控系统以丰富的数据报表体现计量体系的完整性。系统具备各回路定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。该功能使得用电可视透明，并在用电误差偏大时可追溯，维护计量体系的正确性。

3）负荷曲线

安科瑞Acrel-2000电力监控系统对配电系统总进线回路（或重要负荷的出线）设计了负荷趋势曲线。便于配电维护人员及时掌握用电需求与供电系统负荷占比，确保供电可靠性，为用户单位的用能权益提供保障。借助该功能，还可分析用能需量的增长趋势，适时调整需量申报，减少因需量偏差过大造成的多余缴费。

4）电参量报表

安科瑞Acrel-2000电力监控系统具有对实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到实时数据库。在监控画面中能够自定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数等，并通过报表方式显示出来。该功能方便用户进行事故追溯查询。

5）遥测实时报警

安科瑞Acrel-2000电力监控系统具备遥测报警配置功能，报警类型包括电压越限、电流越限、频率越限、功率因数越限、断路器分合闸。系统报警时能够进行信息语音提示，自动弹出报警画面。

6）遥测历史报警查询

安科瑞Acrel-2000电力监控系统能够对遥信、遥测报警数据进行存储，方便用户对系统报警事件进行追溯查询。

7）用户权限管理

安科瑞Acrel-2000电力监控系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如配电回路名称修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行维护管理提供可靠的安全保障。

5 结束语

随着用户端变配电智能化管理需求的提高，电力监控系统的应用已成为发展趋势。本文介绍了Acrel-2000电力监控系统在重庆梁平县大井水厂项目中的应用，系统对采集数据的进行分析、处理，实时显示各监控设备的运行使用状况、告警状态，并生成各种报表、分析曲线、图形等，便于管理者进行设备管理和运行维护。该系统运行安全、可靠、稳定，为后期电力系统及设备的管理维护提供了科学的依据。

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.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

作者简介：周菁，女，本科，就职于江苏安科瑞电器制造有限公司，联系电话：0510-86179969，手机：18860995117，QQ：2880157872@qq.com