中墾乳業(yè)（陜西）有限公司年產30萬噸乳制品加工基地建設項目電力監(jiān)控系統(tǒng)

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

摘要：采用ACR及PZ系列多功能電力儀表、采集變電所內0.4KV低壓配電回路現(xiàn)場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網的方式，組網后通過現(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。

關鍵詞：中墾乳業(yè)；工業(yè)廠房用電監(jiān)控 ;變電所 ;ACR及PZ系列多功能儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng); 

0 概述 

  中墾乳業(yè)（陜西）有限公司年產30萬噸乳制品加工基地建設項目位于陜西省渭南市經濟開發(fā)區(qū)。本期為聯(lián)合生產車間工程，現(xiàn)場為一間變配電室，監(jiān)控主機位于聯(lián)合生產車間配電室內。

1 需求分析

  為保證生產管理用電負荷的統(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0.4KV回路ACR及PZ系列多功能儀表的模擬量數(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

要求能方便實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)記錄等。

系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應用環(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中墾乳業(yè)（陜西）有限公司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系統(tǒng)根據(jù)中墾乳業(yè)（陜西）有限公司變電所現(xiàn)場實際情況，3塊安科瑞ACR330ELH型號儀表，9塊ACR220EL型號儀表，14塊PZ96L-E4型號儀表，51塊PZ80L-E4型號儀表采用屏蔽雙絞線分5根總線直接接至監(jiān)控室操作臺內的協(xié)議轉換器AF-232TO485上，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)結構拓撲圖

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。在中墾乳業(yè)（陜西）有限公司變電所項目中主要指置于聯(lián)合生產車間配電室的監(jiān)控主機。

2）網絡通訊層

  通訊層主要是由以總線網絡組成。總線網絡的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場低壓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，大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設備層

  現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀表組成，智能設備通過屏蔽雙絞線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，實現(xiàn)遠程控制。

低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意

現(xiàn)場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)測中墾乳業(yè)（陜西）有限公司變電所內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。如下圖所示：

配電室一次系統(tǒng)圖

歷史曲線查詢功能，主要對低壓配電各回路的歷史電流趨勢曲線進行查詢。

電流趨勢曲線

用電量報表功能，可查詢各回路用能日月年報表，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。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。 如下圖所示：

電能報表

系統(tǒng)通訊結構示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網結構，系統(tǒng)采用分層分布式結構，同時監(jiān)測間隔層設備的通信狀態(tài)。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，工業(yè)建筑的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在中墾乳業(yè)（陜西）有限公司變電所項目的應用，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0.4KV低壓配電進出線回路的運行狀態(tài)，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了大型公共建筑的用電可靠度。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)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(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

作者簡介：

劉丹，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電