安科瑞 鮑靜君
江蘇安科瑞電器制造有限公司

摘要：采用AM4系列微機保護、采集配電室10KV高壓柜現場的各種電參量和開關信號。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監控系統實現配電所配電回路用電的實時監控和管理。

關鍵詞：西安科技大學 ;中心配電室 ;AM4系列微機保護;Acrel-2000;電力監控系統;

1、概述 

  西安科技大學簡稱“西科大”，位于古都西安，建立于1958年9月。其前身是西安交通大學地質、采礦系調出建立的西安礦業學院，2003年4月經教育部批準更名為“西安科技大學”。

  本次項目承接其臨潼校區中心配電室的電力監控系統，監控主機位于配電室隔壁監控室內。

需求分析

  為保證生產管理用電負荷的統計與分析及對危險源實時監控。需要對現場的10KV高壓配電柜進行電壓、電流、功率以及各開關量信號等參數進行實時在線監控。一旦監控點被監視參數異常，能夠及時檢測報警，有關人員采取必要的措施，避免安全事故的發生。自動抄表功能節省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態與時間。

數據采集

  自動采集現場所有AM4微機保護的模擬量數據，自動采集現場開關狀態以及故障狀態等開關量數據。

  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，提高數據采集效率，能同時對多個設備進行數據采集。

  數據實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開關斷合以及故障狀態直觀可見。

數據查詢與展示

  要求能方便實現各級管理人員的查詢，查詢界面能適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。

  數據展示功能按照不同用戶的不同的權限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

權限管理

  要求對不同用戶賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數據記錄等。

  系統要求具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應用環境中的信息資源得到有效地保護，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。報警類型包括開關故障，電壓、電流超限，現場微機保護與監控系統通訊故障等。報警時間自動記入系統數據庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握中心配電室實時運行狀態，發現變配電運行故障并作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統安全性、可靠性。

2、系統方案

  安科瑞Acrel-2000系統根據西安科技大學中心配電室現場實際情況，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線分4根總線直接接至監控室的監控主機自帶串口上，保障了配電所電力監控系統傳輸的穩定性與實時性。如下圖所示：

系統結構圖

  現場中心配電室共計14臺AM4系列微機保護裝置，總共分為4條RS485總線接至監控室的監控主機的自帶串口上。

1）站控管理層

  站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在西安科技大學中心配電室工程中主要指置于監控室的監控主機。

2）網絡通訊層

  通訊層主要是由以總線網絡組成?？偩€網絡的主要功能是實現現場微機保護與站控管理層之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現場設備層

  現場設備層是數據采集終端，主要由10KV配電柜上的微機保護裝置組成，智能設備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線連接接入監控主機進行組網，實現遠程控制。

微機保護裝置現場連接示意

  現場微機保護裝置以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接微機保護數量5只左右。具體連接示意圖如下所示：

通訊線路連接示意圖

3、系統功能

  配電所實時監控系統圖為主監控畫面，主要實時監測中心配電室所有回路的運行狀態。在系統圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜的運行參數和狀態，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等。如下圖所示：

中心配電室一次系統圖

  事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內出現的報警信息事件記錄以及發生時間，為值班人員提供依據并且分析事故發生的原因，如下圖所示：

報警功能實時查詢

  參數抄表功能，主要對10KV配電柜各回路的電參數進行查詢。支持任意時刻電參數查詢，具備數據導出和報表打印等功能。該報表各回路名稱和數據庫關聯，方便用戶修改回路名稱。

電參數報表

  系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網結構，系統采用分層分布式結構，同時監測間隔層設備的通信狀態。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

通訊結構示意圖

4、結束語

  在當今配電設施的應用中，高校建筑的項目的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在西安科技大學中心配電室的應用，可以實現對配電所供配電回路用電的實時監控。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示中心配電室內各10KV配電柜回路的運行狀態，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示，該系統運行安全、可靠、穩定，保證了高校建筑的用電可靠度。

參考文獻：

  [1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

  [2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10