電力監控系統在章丘南外環(huán)隧道項目的研究與應用

摘要：采用多功能電力儀表、微機保護裝置采集高壓配電柜的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，通過(guò)RS485線(xiàn)遠傳串口服務(wù)器，再通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)至后臺，通過(guò)Acrel-2000Z型電力監控系統實(shí)現配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。

關(guān)鍵詞： Acrel-2000Z;電力監控系統;

0 概述

南外環(huán)隧道項目共有一個(gè)配電室，其中監測的設備2只AM5系列、6只AM3系列、116只PZ系列多功能儀表、1只直流屏、2只EPS計量表。為方便用戶(hù)進(jìn)行數據集抄及低壓配電安全，設計一套電力監控系統。

1 需求分析

為保證用電負荷的統計與分析及對危險源實(shí)時(shí)監控。需要對現場(chǎng)的配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開(kāi)關(guān)量信號等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控。一旦監控點(diǎn)被監視參數異常，能夠及時(shí)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(dòng)抄表功能節省了人力物力，電流趨勢曲線(xiàn)功能能夠直觀(guān)的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間。

數據采集

支持實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)周期采集（定時(shí)采集）可配置周期（1分鐘～24小時(shí)）。

支持多線(xiàn)程處理機制，提高數據采集效率，能同時(shí)對多個(gè)設備進(jìn)行數據采集。

數據實(shí)時(shí)顯示采用配電室主接線(xiàn)圖直觀(guān)顯示模式，各回路開(kāi)關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀(guān)可見(jiàn)。

數據查詢(xún)與展示

要求能方便實(shí)現各級管理人員的查詢(xún)，查詢(xún)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(xún)。

數據展示功能按照不同用戶(hù)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(hù)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(hù)安全控制機制，能使應用環(huán)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(dòng)判斷并采用聲光方式報警功能。報警類(lèi)型包括開(kāi)關(guān)故障，電壓、電流超限，多功能儀表與監控系統通訊故障等。報警時(shí)間自動(dòng)記入系統數據庫，方便用戶(hù)查詢(xún)，工作人員可隨時(shí)掌握箱變配電回路的實(shí)時(shí)運行狀態(tài)，發(fā)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-2000Z系統根據現場(chǎng)實(shí)際情況，放置一臺ANET-2E8S1通訊管理機，保障了變電所電力監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：

系統結構拓撲圖

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。在本項目中主要指置于監控室的監控主機。

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層通訊層

主要是由以總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成?？偩€(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現現場(chǎng)多功能儀表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(wú)人值守的目的。

3）現場(chǎng)設備層

現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由配電柜內多功能儀表組成，智能設備通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)連接接入監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

低壓電力儀表現場(chǎng)連接示意

現場(chǎng)多功能儀表以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：

通訊線(xiàn)路連接示意圖

3  系統功能

配電所實(shí)時(shí)監控系統圖為主監控畫(huà)面，主要實(shí)時(shí)監測變電所內所有配電回路的運行狀態(tài)。在系統圖中可以直觀(guān)的看到配電回路的運行參數和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率等。

事件告警記錄功能，主要完成對查詢(xún)時(shí)間段內出現的報警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據并且分析事故發(fā)生的原因。

參數抄表功能，主要對低壓配電各回路的電參數進(jìn)行查詢(xún)。支持任意時(shí)刻電參數查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。

負荷曲線(xiàn)界面，可以查詢(xún)各個(gè)回路的歷史功率負荷曲線(xiàn)。

權限管理，可以給不同的用戶(hù)設置不同的權限，防止越權操作。

4  結束語(yǔ)

在當今配電設施的應用中，變電所的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的章丘南外環(huán)隧道項目電力監控系統，可以實(shí)現對變電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示中心配電室內各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話(huà)框、報警聲音提示，該系統運行安全、可靠、穩定，保證了大型公共建筑的用電可靠度。

參考文獻：

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