東府九座10KV電力監控系統的設計及應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定

摘要：介紹東府九座10KV項目的電力監控系統，采用智能電力儀表采集配電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變電所配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵字：電力監控系統；東府九座；10KV；變配電；Acrel-2000；智能電力儀表； 

0 引言

       隨著數字化技術的不斷發展，越來越多新型、智能的用電設備涌入了人們的生活，但是各種設備引起的電磁干擾問題也隨之而來，例如電壓突變、頻率偏差等，電壓不平衡度、諧波干擾等電能質量問題也越發嚴重，這些問題不僅在一定程度上降低了設備的整體效率，還對整個供電系統的純凈度和穩定性造成了影響，這是要關注并要解決的問題。

         Acrel-2000是利用智能電力監測裝置，結合現場總線及以太網通信技術，運用計算機和軟件技術，綜合構成的電力監控系統。采用分布式的網絡結構，實現了對企業配電終端的管理，實現了對高低壓系統等設備的實時監控采集分析電力數據。

 1 項目概述及建設目標

          東府九座位于成都市錦江鹽市口，由成都晨旭房屋開發有限公司建成，總建筑面積44695，總占地面積4151，共計房屋240戶，小區物業公司為成都佳美物業管理有限公司。

        本項目為東府九座10KV配電系統的電力監控系統，通過對東府九座高壓配電房內的綜保進行實時數據采集，并通過數據處理后實時顯示一次圖狀態以及各用電回路的電壓、電流、功率等信息，利用各回路的用電量定制電能報表。

2 電力監控系統的設計

         在監控系統的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監控設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現。    本項目的電力監控系統，可以實現對配電回路的實時監控，實現電網運行的遠程監控和集中管理。另一方面，電力監控系統還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態，當站內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高車站工作人員的工作效率。   

 2.1 系統結構    

        東府九座10KV電力監控系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網絡通訊層、現場設備層。系統網絡結構如圖所示：

       站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。

       通訊層使用的設備為串口服務器。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。

      現場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的綜保和儀表，現場采用的綜保為安科瑞的AM3系列，多功能儀表采用的是安科瑞的ACR儀表，這些設備也是構建該配電系統必要的基本組成元素。多功能儀表實現低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監測，并對每個回路斷路器分合閘狀態進行監測。

2.2 網絡設計 

      電力監控系統中的網絡系統能夠及時的對數據進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現電力監控系統各項功能的基礎。把現場每個設備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入串口服務器，來實現與主機的傳遞。

       本項目的網絡設計為：現場的綜保和多功能儀表通過RS485總線接入通訊內的串口服務器，再通過網線將數據傳輸到站控層內的監控主機。

2.3監控系統軟件功能設計

        系統依據客戶實際需求進行設計，并實現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；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

2.3.1數據的采集與處理

        數據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器的工作狀態，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集，實現遠程數據的本地實時顯示。數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監控的自動化化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。