安科瑞 繆凱倫 陳聰 陳正

摘要：本文主要介紹深圳車輛管理所電力監(jiān)控系統(tǒng)，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-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電的實時監(jiān)控。

關(guān)鍵詞： 樓宇自動化；電能計量；配電監(jiān)控；電力監(jiān)控系統(tǒng)；負(fù)荷

0 項目概述

深圳市車輛管理所是深圳市公安局交通支隊下屬的正處級單位，位于深圳市南山區(qū)龍井路口，設(shè)13個正科級單位，分別為政秘科、機(jī)動車管理科、檔案科、審驗科、考試科、駕駛證管理科等，主要負(fù)責(zé)機(jī)動車的注冊登記、移交登記、變更登記、抵押登記、注銷登記等業(yè)務(wù)。

深圳車輛管理所配電系統(tǒng)內(nèi)共3臺低壓變壓器，其中1#變壓器進(jìn)線柜為1AA1柜、2#變壓器進(jìn)線柜為2AA1柜、3#變壓器進(jìn)線柜為3AA1柜，另外還包括一條獨(dú)立的發(fā)電機(jī)配電線路（作為緊急備用電源），1#、2#、3#變壓器出線分別通過母聯(lián)連接，以備變壓器進(jìn)線停電時切換供電。本套電力監(jiān)控系統(tǒng)針對變壓器以下各進(jìn)線及饋線柜進(jìn)行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)各線路供電異常、故障等，并發(fā)出聲光報警。

1 需求分析

深圳車輛管理所有的配電室位于辦公大樓后側(cè)地上一層，消防中心值班室與配電室在同一棟樓中，共計配電回路約113條，其中進(jìn)線回路4條，聯(lián)絡(luò)回路2條，其余為饋線回路共計107條。各進(jìn)線及聯(lián)絡(luò)回路安裝多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表，饋線回路安裝多功能智能儀表，對配電室部分所有配電回路的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

2 系統(tǒng)設(shè)計方案

安科瑞公司根據(jù)深圳車輛管理所的實際情況為其選用了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

      Acrel -2000 符合的標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)方案以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的有效標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，國標(biāo)未列入部分應(yīng)參考IEC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。如標(biāo)準(zhǔn)間有矛盾時，應(yīng)以較高標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

GB2887-2000                《計算站場地技術(shù)要求》

GB/T13729-2002           《遠(yuǎn)動終端通用技術(shù)條件》

DL478-2001                  《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動裝置通用技術(shù)條件》

DL/T400-2010               《繼電器和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

DL/T 814-2002              《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

DL/T634-2002               《遠(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》

DL/T721-2000               《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端》

DL/T770-2001               《微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》

GB/T50063-2008          《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

GB-14285-2006            《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

GBJ232-2002                《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

GB/T15145-2001          《微機(jī)線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》

GB50171-2006             《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》

GB/50198-2011            《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB/T17626.5                 《浪涌（沖擊）抗擾度試驗》

DL/T5003-2005            《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

IEC-61131-3                 《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

本項目中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式，監(jiān)控中心值班室放置一臺主機(jī)，一臺串口服務(wù)器，一臺UPS電源，一臺打印機(jī)。現(xiàn)場設(shè)備通過總線式連接，分為7條總線牽至值班室，通訊線纜采用屏蔽雙絞線。具體設(shè)備連接情況請見下圖3。

現(xiàn)場設(shè)備包括ACR320ELH儀表6臺，PZ80-E4儀表107臺，所有儀表具備開關(guān)量采集功能，準(zhǔn)確告知斷路器工作狀態(tài)，已判斷線路是否帶電，可否進(jìn)行線路維護(hù)等操作。因配電間距離監(jiān)控值班室較近，且儀表種類單一，組網(wǎng)難度不大。

3 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)功能模塊具體分為5塊，包括實時數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)負(fù)荷曲線、用電報表、報警和用戶管理，以下介紹各模塊功能。 3.1下圖1為實時數(shù)據(jù)顯示界面：

圖1 實時數(shù)據(jù)顯示界面

        此界面圖形主要根據(jù)車管所配電系統(tǒng)一次配電系統(tǒng)圖繪制而成，通過此圖使用者可清晰看出配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并能實時觀測系統(tǒng)用電情況，通過標(biāo)注回路用途，使配電系統(tǒng)的走向更為清晰化，另外回路名稱可隨時根據(jù)用戶需要進(jìn)行更改，但是此處設(shè)置了更改權(quán)限，需用戶登錄并正確輸入密碼后才可進(jìn)行回路名稱更改，電壓、電流等常規(guī)電參量也可以在一次示意圖界面上查看，圖中還配有曲線分析按鈕，當(dāng)用戶需要觀察近期回路運(yùn)行狀況時，只需點(diǎn)擊曲線分析按鈕即可以進(jìn)行查看。   3.2 具體界面如圖2所示：

圖2 功率趨勢曲線

        此界面使用快捷方便，可查詢?nèi)我鈺r刻，任意時間段的負(fù)荷趨勢曲線。 以下為通訊示意界面，顯示配電間內(nèi)所有儀表的通訊狀態(tài)，通過儀表所處配電柜位置劃分，標(biāo)注其通訊地址和通訊狀態(tài)。如圖3所示：

圖3 通訊狀態(tài)圖

       低壓配電室配電回路運(yùn)行狀態(tài)時刻報表如圖4所示：此報表可任意時刻顯示回路常用電參量。

圖4 電參量查詢報表

3.3 報表功能

       配電室電能管理系統(tǒng)為用戶定制了兩種功能的報表，一種如圖5所示，針對某一個主要回路，可以由用戶自行選擇時間生成該回路在該時刻常規(guī)電參量的歷史值。    

圖5 電能統(tǒng)計報表

3.4 事故報警和追憶

對于電氣值班人員來說，跳閘報警的實時性和準(zhǔn)確性是非常重要的指標(biāo)，電能管理系統(tǒng)為用戶定制的報警功能主要針對配電室低壓回路斷路器的分合閘變位，通過報警窗口和外置音箱發(fā)出報警音提示值班人員低壓饋出回路斷路器發(fā)生了變位，根據(jù)報警窗口顯示的內(nèi)容，可以立即定位報警回路并進(jìn)行響應(yīng)，保障大樓配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.5 針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限，方便不同權(quán)限的管理人員對系統(tǒng)的不同操作，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行。通過用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

4 運(yùn)行效果

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為現(xiàn)代生活辦公必然選擇，本文介紹的電力儀表及Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在深圳車管所項目的應(yīng)用，方便了車管所內(nèi)部考核，節(jié)約了大量人力成本、減少了因斷電引起的巨大損失，同時系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究；報警窗口的彈出有助于提醒值班人員及時檢查現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況。

在Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用之前，整個車管所用電基本上靠人工來操作，投入了大量的人力資源，現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)也不能及時被值班人員掌控，增加了車管所設(shè)備運(yùn)行時的隱患。Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)完成以后，減少了電氣值班人員，實現(xiàn)了現(xiàn)場信息的實時監(jiān)測；通過報警窗口的應(yīng)用，消除了電氣故障，使值班人員更加安全，整套工作的實施也更加人性化。

5 結(jié)束語

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有通用性好、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)，在深圳車管所項目上得以成功應(yīng)用。隨著計算機(jī)信息技術(shù)的普及，低壓配電智能化的要求也越來越高，變配電監(jiān)控及低壓配電管理使得實現(xiàn)配電室的無人職守成為現(xiàn)實，系統(tǒng)對各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計劃，減少人力投入，提高工作效率，從而降低整個系統(tǒng)的運(yùn)營成本。