烏魯木齊疾控中心項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
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劉丹
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801
摘要：采用多功能電力儀表采集變電所內(nèi)10KV及0.4KV配電回路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)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞：醫(yī)療建筑;變電所；Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);
0概述
烏魯木齊疾控中心項目位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市新市區(qū)國秀家園東門南側(cè)，此次需要對配電室內(nèi)的高、低壓配電系統(tǒng)做一套電力監(jiān)控系統(tǒng)。
高壓系統(tǒng)為2條進線，2條出線，合計10面配電柜。
低壓系統(tǒng)共有2臺變壓器，合計17面，系統(tǒng)進出線回路共63條。
1需求分析
為保證生產(chǎn)管理用電負荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進行電壓、電流、功率等參數(shù)進行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警，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，電流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。
數(shù)據(jù)采集
自動采集現(xiàn)場所有10KV回路及0.4KV回路多功能儀表的模擬量數(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)，自動采集無線測溫傳感器的實時數(shù)據(jù)。
支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。
支持多線程處理機制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集。
數(shù)據(jù)實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路故障狀態(tài)直觀可見。
數(shù)據(jù)查詢與展示
能方便實現(xiàn)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。
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。
權(quán)限管理
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。
系統(tǒng)具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。
故障報警
故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括現(xiàn)場多功能儀表與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報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烏魯木齊疾控中心項目變電所配電回路的實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(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。
2 系統(tǒng)方案
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)烏魯木齊疾控中心項目變電所現(xiàn)場實際情況，7臺高壓柜多功能電力儀表，63臺低壓柜多功能電力儀表采用屏蔽雙絞線分4根總線接至4口的通訊管理機上，再由網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺主機，保障了變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。如下圖所示：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖
1）站控管理層
站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在烏魯木齊疾控中心項目中主要指置于變電所監(jiān)控室的監(jiān)控主機。
2）網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成。總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場高低壓柜上安裝的多功能儀表與站控管理層之間的數(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，真正達到了無人值守的目的。
3）現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由10KV高壓以及0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀表組成，各智能設(shè)備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程控制。
高低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意
現(xiàn)場高低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接高低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：
通訊線路連接示意圖
3 系統(tǒng)功能
配電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測烏魯木齊疾控中心項目變電所內(nèi)所有配電回路的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜及低壓進出線回路的運行參數(shù)和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等。
歷史曲線查詢功能，主要對配電回路的歷史電壓、電流趨勢曲線進行查詢。
用電量報表功能，可查詢各回路用能日報表，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。 如下圖所示，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。
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，綠色表示通訊異常。
4 結(jié)束語
在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，醫(yī)療建筑的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在烏魯木齊疾控中心項目的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示中心配電室內(nèi)各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進出線回路的運行狀態(tài)，對負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了醫(yī)療建筑的用電可靠度。
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