電力監控系統在十六鋪地區綜合改造二期工程項目中的應用

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定  

摘要：用戶(hù)側配電系統的智能化、精細化、無(wú)人值守是當下配電管理的必然趨勢。針對用戶(hù)側的配電回路設計安裝智能儀表，再通過(guò)后臺系統實(shí)現配電回路的電力參數監控。通過(guò)實(shí)時(shí)監控用能以及相關(guān)電力參數、提高用能安全性、可靠性及維護效率，降低維護的人工成本、實(shí)現了配電系統監控的無(wú)人值守。通過(guò)用能的實(shí)時(shí)監測，數據的采集及存儲，明確用戶(hù)的電能使用水平以及配電系統的運行狀態(tài)，為用戶(hù)節約電力維護成本、物業(yè)的管理提供數據依據，后期亦可根據對配電系統的運行數據的分析制定相應的配電系統維護方案?，F就十六鋪地區（中山東二路以東）綜合改造二期工程項目中使用的ACREL-2000電力監控系統對用戶(hù)側用能智能化做一簡(jiǎn)要介紹。  

關(guān)鍵詞：十六鋪地區綜合改造二期工程  電力監控  智能配電系統  

0引言

   ACREL-2000電力監控系統正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶(hù)端電力監控系統。本系統通過(guò)對十六鋪地區綜合改造二期工程變電所內進(jìn)出線(xiàn)回路進(jìn)行計量，通過(guò)對監測回路用能的實(shí)時(shí)計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來(lái)顯示整個(gè)配電體系的運轉狀態(tài)，為管理者智能化管理，提供數據依據。用戶(hù)側配電系統的智能化，科學(xué)化管理已經(jīng)成為當配電系統的主流需求。針對用戶(hù)側配電體系設計的智能配電系統已經(jīng)是當下業(yè)主以及電力托管公司的*系統。通過(guò)搭建配電系統，對用戶(hù)側配電架構的梳理，在關(guān)鍵節點(diǎn)安裝智能儀表，搭建供配電監測體系，完成用戶(hù)配電系統的智能化管理。

  本文以十六鋪地區（中山東二路以東）綜合改造二期工程項目為例，簡(jiǎn)單介ACREL-2000電力監控系統在十六鋪地區（中山東二路以東）綜合改造二期工程項目中的應用。

1項目介紹

   十六鋪地區(中山東二路以東)綜合改造二期工程(上海市申江兩岸開(kāi)發(fā)建設投資(集團)有限公司)一項綜合發(fā)展,包括: 一幢單層高的客運站和商場(chǎng),設有兩層高的地下室(包括地下停車(chē)庫),總建筑面積為34500平方米。

現針對本項目中的變電所進(jìn)出線(xiàn)多功能儀表設計一套電力監控系統。電力監控系統通過(guò)采集現場(chǎng)各種智能設備的數據，后臺集中顯示、存儲，并通過(guò)相應的報表等形式顯示導出。

2用戶(hù)需求

  本項目中主要是變電所進(jìn)出線(xiàn)用能數據的采集、存儲、統計、顯示?；镜男枨笳矸治龊蠓譃橐韵聨讉€(gè)方面：

1)     系統具有使用一次圖形式顯示采集變電所配電回路運行狀態(tài)、顯示重要進(jìn)出線(xiàn)回路的母線(xiàn)電壓，進(jìn)線(xiàn)、有功無(wú)功功率、功率因數和頻率以及電能；

2)     系統具有各個(gè)回路定時(shí)實(shí)時(shí)抄表匯總統計，用戶(hù)可自由查詢(xún)各個(gè)回路的用電情況；

3)     系統具有對現場(chǎng)各監測點(diǎn)設計回路負荷趨勢曲線(xiàn)，便于維護人員掌握用電需求與供電負荷占比；

4)     系統可對歷史數據進(jìn)行對比分析，可及時(shí)發(fā)現潛在故障，減少設備維護費用；

5)     系統具有通訊狀態(tài)顯示，可實(shí)時(shí)的顯示各設備的通訊狀態(tài)，可在線(xiàn)監測網(wǎng)絡(luò )通訊狀態(tài)；

6)     系統具有權限管理功能，通過(guò)用戶(hù)權限管理可防止未經(jīng)授權的操作；

7)     預留開(kāi)放數據接口給數據第三方做數據上傳。

3設計方案

3.1參考標準

  系統的設計滿(mǎn)足以下所列制造和試驗標準：

JGJ/T16-2016 《民用建筑電氣設計規范》

GB/J63-90  《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》

GB/T13730  《地區電網(wǎng)數據采集與監控系統通用技術(shù)條件》

GB2887  《計算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

GB/50198-94      《監控系統工程技術(shù)規范》

DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-通用要求》

DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-低壓集中抄表終端特殊要求》

DL/T 698.41-2010    《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

DL/T/814-2013       《配電自動(dòng)化系統功能規范》

3.2 系統架構設計

  鑒于十六鋪地區（中山東二路以東）綜合改造二期工程項目的建筑規模、性質(zhì)，以及后續項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統部根據用戶(hù)的幾點(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統的搭建做以下設計：十六鋪地區（中山東二路以東）綜合改造二期工程項目所有監控點(diǎn)位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現場(chǎng)安裝的智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)以手拉手式相連，數據總線(xiàn)直接鋪設至系統后臺配置的協(xié)議轉換隔離器，協(xié)議轉換隔離器直接通過(guò)主機串口傳輸數據。系統拓撲圖如下：

電力監控系統拓撲圖

4 系統功能

   上位機軟件采用ACREL-2000電力監控系統，通過(guò)軟件進(jìn)行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電力監控的功能。

4.1 功能特點(diǎn)

   ACREL-2000電力監控系統采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運行穩定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應快捷按鈕即可進(jìn)入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統具有人機界面友好，顯示數據直觀(guān)，方便用戶(hù)查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1運行系統

   軟件的界面可以根據項目的特點(diǎn)和客戶(hù)的要求來(lái)設計。初始界面為“登錄界面”，客戶(hù)需通過(guò)用戶(hù)名，輸入相應密碼，方能進(jìn)入本系統。界面如圖1所示。

圖1登陸界面

4.2.2通訊示意圖

   通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統與儀表的通訊是否正常。通過(guò)界面模塊顏色的變化來(lái)反映整個(gè)系統各個(gè)監控點(diǎn)位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。

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圖2 通訊示意

4.2.3 監測詳圖

  監測詳圖反應了整個(gè)系統配電回路名稱(chēng)，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過(guò)實(shí)時(shí)數據的顯示，直觀(guān)反映本項目各個(gè)監測回路的運行數據，便于管理者實(shí)時(shí)了解系統運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

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圖3監測詳圖

4.2.4 參數抄表

   參數報表反映了本項目監測回路的在過(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的運行數據，通過(guò)當或者過(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)參量數據反映回路狀態(tài)。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無(wú)功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖4所示

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圖4 參數抄表

4.2.5 電能報表

   電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以實(shí)現系統運行期間的任意時(shí)間段內的月抄表，日抄表，小時(shí)抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖5所示。

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圖5 電能報表

5 結束語(yǔ)

  十六鋪地區綜合改造二期工程電力監控系統實(shí)現用電數據的實(shí)時(shí)采集、存儲、顯示、導出。項目從配電系統的搭建，到后期調試，系統數據的核對，整個(gè)過(guò)程我方提供了相應階段。本系統在設計、安裝、調試的同時(shí)，也是對建筑的配電架構的詳細梳理，通過(guò)對用能情況的細致分類(lèi)，明確建筑內配電體系的運作模式和狀態(tài)。

  在本項目中的實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，我方還多次安排技術(shù)人員提供施工指導相關(guān)，保證了項目的通訊線(xiàn)纜的鋪設質(zhì)量，規避了很多施工方面常見(jiàn)的錯誤，提高了項目質(zhì)量。本項目中還為客戶(hù)定制了溫控儀，綜保等第三方設備的監控界面。滿(mǎn)足了客戶(hù)相關(guān)的定制化需求，為客戶(hù)提供了多樣性的數據分析處理方式，以及導出方式，便于后期物業(yè)的相關(guān)管理，提高為客戶(hù)服務(wù)的效率。

  在商業(yè)建筑項目中，業(yè)主對于數據的穩定性，以及及時(shí)性都有相對較高的要求。針對商業(yè)建筑項目建議配置安科瑞品牌PZ系列智能儀表，現場(chǎng)以及后臺的統一性，一定程度上提高了系統的穩定性。在系統架構搭建以及后期系統軟硬件服務(wù)上都有很大的勢。除此之外系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況、負載越限報警提示，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究制定相應的用能服務(wù)計劃。該系統運行安全、可靠、穩定，為配電系統終端用戶(hù)實(shí)現各個(gè)配電回路的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監測、重要電參量實(shí)時(shí)顯示的功能，為后期管理者的配電系統維護提供了真實(shí)可靠的數據依據。