安科瑞 戴金花

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　摘要：隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對電力的需求也越來越緊迫。電力供應(yīng)對于工廠的正常運行具有重要意義，一旦供電中斷其它大部分系統(tǒng)將立即癱瘓。因此，可靠和連續(xù)的供電是工廠得以正常運轉(zhuǎn)的前提。與常規(guī)的供配電系統(tǒng)相比智能化的供配電系統(tǒng)能自動、連續(xù)、實時地監(jiān)控所有變、配電設(shè)備的運行/故障狀態(tài)和運行參數(shù)，還具有故障的自動應(yīng)急處理能力，因此它具有更高的可靠性和更好的供電連續(xù)性;智能化的供配電系統(tǒng)自動化程度很高，可大大提高整個供配電系統(tǒng)的管理水平，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的無人值守，并能提高電能的利用率，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。本文通過大冶有色金屬項目中變電所的應(yīng)用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在有色金屬銅業(yè)中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵字：電力系統(tǒng);有色金屬;監(jiān)控系統(tǒng);電力監(jiān)測;

　　0 引言

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)是配電自動化，系統(tǒng)可以建立供電網(wǎng)絡(luò)仿真模型，模擬配電網(wǎng)絡(luò)運行，監(jiān)測故障，實現(xiàn)無人值班模式。配電系統(tǒng)在發(fā)生故障時，能在最快時間內(nèi)切除故障，保護一次設(shè)備，縮小停電范圍;對于發(fā)生故障的部分，能協(xié)助運行人員分析故障原因，快速查找和排除故障，盡量縮短停電時間。

　　隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展 ，人們越來越關(guān)注供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。利用電力系統(tǒng)進行信息的采集 ，使用電力監(jiān)控綜合管理整個電力系統(tǒng)都成為了可能。電力智能監(jiān)控系統(tǒng)是建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)運行中的各種電力參數(shù)進行監(jiān)控，可優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行管理，極大地提高電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。

　　本文通過對大冶有色金屬項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在色金屬銅業(yè)中的應(yīng)用。

　　1 項目概述及建設(shè)目標(biāo)

　　大冶有色金屬工業(yè)有限責(zé)任公司位于湖北黃石市延安路52號，目前經(jīng)營礦產(chǎn)品、金屬材料、煤炭、五金交電、化工產(chǎn)品。大冶有色金屬公司為響應(yīng)節(jié)能減排，對公司內(nèi)部成本降低，故對公司東西配電房內(nèi)配電監(jiān)測，實時采集電參量并通過系統(tǒng)實時展示。

　　2 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

　　在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。

　　本項目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對東西配電回路的實時監(jiān)控，有利于用電管理。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計算機等設(shè)備進行組合，及時的顯示站內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài)，當(dāng)站內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于有關(guān)人員分析站內(nèi)各部分的用電狀況，使站內(nèi)的用電活動更加安全，從而保證站內(nèi)人員的生命安全，提高車站工作人員的工作效率。 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 依據(jù)大冶有色金屬的配電情況分布情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)包括：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示：

　　站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。

　　通訊層使用的設(shè)備為串口隔離器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉(zhuǎn)達(dá)上位機對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。

　　現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素。現(xiàn)場配置為安科瑞PZ72-DU/C的直流電壓表，實現(xiàn)低壓回路直流電壓檢測并實時顯示。

　　2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎(chǔ)。現(xiàn)場分為東和西配電，東和西分別鋪設(shè)485總線至系統(tǒng)后臺經(jīng)串口隔離器實現(xiàn)與主機的數(shù)據(jù)傳遞。

　　2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計

　　系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設(shè)計，并實現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄;系統(tǒng)運行異常監(jiān)測;故障報警及操作記錄;報表查詢與打印;系統(tǒng)負(fù)荷實時、歷史曲線，用戶權(quán)限管理等主要功能。

　　2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理

　　數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓信息進行采集，開關(guān)量主要采集斷路器設(shè)備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

　　2.3.2數(shù)據(jù)記錄

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對電壓儀表實時進行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間，進而長時間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進行記錄和存儲。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發(fā)生時電壓等數(shù)據(jù)進行記錄存儲。由此可見，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過故障信息的記錄，準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問題，從而便于工作人員解決。

　　2.3.3曲線查看

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)可通過采集電壓參量來繪制電壓曲線的時間跨度可設(shè)(單位為：天)，初始進入該界面時曲線圖形應(yīng)為實時曲線。當(dāng)設(shè)定好曲線的起始時間，點擊界面中的刷新曲線按鈕時，此時曲線應(yīng)自動切換為歷史曲線，顯示的為自曲線的起始時間至設(shè)置時間后的趨勢曲線。通過對曲線的分析可了解該配電電壓是否穩(wěn)定，是否達(dá)到電壓上下浮動要求，具體如下圖：

　　2.3.4電壓報表定制化管理

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)通過客戶需求，系統(tǒng)定制化設(shè)計了電壓管理報表，系統(tǒng)通過對直流電壓的采集，按照回路名稱的不同，自動生成日報表并有報表打印功能，并可對某一回路的某一時間段內(nèi)的電壓進行查詢，可以幫助企業(yè)管理人員了解電壓信息。通過系統(tǒng)的建設(shè)有效排除不必要的事故。

　　3供配電設(shè)計中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

　　綜上所述，通過對此電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置 ，工作人員可以在最短的時間內(nèi)做出正確的判斷并進行操作。基于該“透明化”的配電系統(tǒng)，現(xiàn)場人員可以同步了解直流電壓狀態(tài)，如檢查電網(wǎng)運行是否平衡。在全面了解電網(wǎng)狀態(tài)的情況下，工作人員能及時、準(zhǔn)確地處理故障;即使工作人員不在現(xiàn)場，也可以通過系統(tǒng)配置的報表中獲得故障的信息;根據(jù)系統(tǒng)反映的設(shè)備實際使用情況，便于工作人員合理地安排相關(guān)維護工作。

　　在有色金屬銅業(yè)等企業(yè)設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以優(yōu)化能源成本。系統(tǒng)可作為各區(qū)域之間檢測反常用電量的基準(zhǔn)，跟蹤意外的用電量，針對可優(yōu)化管理的負(fù)載，制訂簡單的用電負(fù)荷方案。通過該監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，能夠反映出電力資源的實時使用情況，可以對電網(wǎng)或配電盤、配電柜等設(shè)施的后備用量做出精確的評估，便于企業(yè)管理人員合理調(diào)配電力資源和相關(guān)決策，以滿足配電系統(tǒng)的不斷發(fā)展變化。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社

　　[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用》，高士宏，科技風(fēng)

　　作者簡介：戴金花，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)。Email：2880157871@qq.com QQ：2880157871 手機：18860995103 電話：0510-86179967 傳真：0510-86179963網(wǎng)址：http://www.acrel-et.com/