yibo安科瑞华美超

江苏安科瑞电器制造有限公司

摘要：介绍了一种基于Acrel-2000电力监控软件和网络电表设计实现的分布式采集和集中控制管理配电自动化系统。省去了值班人员现场操作的无序，提高了供电质量和管理水平，具有简单实用、投资少等优点。

yibo关键词：工业园区；电源监控；剩余电流监测；无人值守配电室

0 简介

目前，供配电行业的发展和可靠性对国民经济的发展起着举足轻重的作用。对可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性和减少故障范围提出了更高的要求。

yiboAcrel的Acrel-2000电力监控系统软件为借助计算机、通讯设备、计量保护装置等对系统进行实时数据采集、开关状态检测和远程控制提供了基础平台。电力监控系统可提供“监控一体化”整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower等。

本文以青岛橡胶谷为例，探讨电力监控系统在工业园区配电室的应用。

1 项目介绍

中国橡胶谷总面积3000余亩，其中核心区500余亩，规划建筑面积近100万平方米。以郑州路为轴，辐射科技大学周边。中国橡胶谷由贸易公司及相关技术服务企业及橡胶化工原料、轮胎、制品、化工橡胶机械、机电电子等相关制造企业的各类服务机构共生形成，将形成贸易、技术、人才, 文化高度集中的橡胶产业生态系统。

安科瑞电气有限公司于2011年11月承担了青岛橡胶谷一期配电室电力监控系统的设计与实施。

2 用户要求

青岛橡胶谷一期工程采用10kV市电供电，降压至<@kVA变压器（T1、T2）@0.4kV后，通过低压配电柜输送到园区各地的负荷，橡胶谷一期配电室有5台10kV配电柜，28台<@0.4kV配电柜，高低压回路共115条，其中10kV避雷器柜上无监控装置，因此系统监控114条线路的工作状态，T1、T2变压器之间有母联电路，并配备一台800kVA柴油发电机以备不时之需。一些重要回路供电，单独使用T3变压器回路。

10kV线路的进线和馈线均装有南京南瑞继电保护装置，采集10kV线路的常规电气参数和开关量状态； <@0.4kV进线和母联电路配备安科瑞ACR330ELH电网质量分析仪，采集回路常规电参数、四象限电度和电网质量参数；电力 [1]。此外，所有<@0.4kV馈线回路均采用珠海派诺八路漏电监测仪进行剩余电流监测。本系统将上述133台电表全部纳入监测范围。

由于青岛配电系统自动化起步较晚，电力监控系统所有功能均由上海安科瑞电气有限公司设计提交，业主仅提出系统软件功能界面细节根据配电室值班经验要求。

3 种设计

现场设备全部集中在同一个配电室，业主电气值班室布置在配电室旁边，系统监控中心也布置在值班室。系统组网采用通用的三层结构，站控管理层、通信管理层和现场设备层。

3.1 参考标准

系统的设计符合下列制造和测试标准：

ISO/IEC11801《国际综合布线标准》

JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》

GB/J63-90《电力装置用电测量仪表设计规范》

GB/T13730《区域电网数据采集与监测系统通用技术条件》

GBJ63-93《电力装置用电测量仪器设计规范》

GB2887《计算站站点技术要求》

GB/50198-94《监控系统工程技术规范》

GB50254/59-96《电气安装安装工程施工及验收规范》

IEC-61131-3“图形可编程标准”

3.2 网络结构图拓扑图

图一

为满足配电室统一监控的要求，安装在配电室的安科瑞公司网络电表通过屏蔽双绞线与串口服务器相连，串口服务器传输到后台主机通过网络交换机实现现场监控。数据采集​​、存储、处理、实时展示和历史查询

3.3 仪表、通讯线、开关及串口服务器选型

现场设备层设备为133电表。这些装置根据设计要求安装在相应的配电电路上。通过RS-485接口实现与上位机系统的数据交换。多功能表与漏电表通讯协议为Modbus-RTU，保护装置通讯协议为IEC60870-5-103；通信管理层由2台Nport-5630串口服务器和1台交换机组成，实际项目中使用了8台。 485个串口，其余8个串口保留。串口服务器将RS-485总线协议转换为工业以太网协议，通过TCP/IP与站控管理层主机建立数据链路。通讯管理设备与站控管理设备一起安装在电气值班室值班人员操作台上；站控管理设备为华北工控主机、显示器、HP打印机和山特UPS电源，全部安装在机房操作台上的电气值班。通过安装在主机上的Acrel-2000电力监控系统软件实现现场仪表数据的采集和处理以及各种人机交互功能。具体设备如下：

应用模型主要功能站控制管理工作站主机

RPC-610● 4U，19英寸可上架，欧美风格，符合​​

EIARS-310C 标准

● 前面板带锁以防止误操作

● 尺寸482mm×460mm×177mm(W×D×H)

●前面板有锁，防止UPS电源误操作

C1K/1KVA输入保护自恢复断路器输出保护短路、电池低压、过载、输出高压、UPS过温工作温度0℃～40℃存储温度-25℃～55℃标准Q/ZYDZ 1 - 2002年备案号：QB/440600 29 1555-2002 湿度0～90℃无冷凝网络通信层串口服务器

NPORT5630 NPort 5630 系列串口设备联网服务器允许工业串口设备即时连接到网络。 NPort 5630 系列串行设备网络服务器结构紧凑电力网络摄像机，可将 PLC、测量仪器和传感器等 RS-232 或 RS-422/485 串行设备连接到基于 IP 的以太网 LAN。网络交换机

3C16470桌面级，二层，非网管交换机，存储转发模式，16端口，10M/100Mbps，支持网络标准IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.1d，IEEE 802.3x，支持全双工。现场设备层网络电表

PZ系列全电参数测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、多费率电能统计、需求统计； 2DI+2DO； RS485通讯接口，Modbus协议。现场总线

RVVP2*1.0屏蔽双绞线：中距离传输RS485通讯方式，传输距离小于等于1200m，32个网络电表理论上不与现场总线手拉手连接。

4 系统功能

上位机软件采用Acrel-2000电力监控软件，通过该软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等，在上位机上完成软件监控和电力监控功能。

4.1 配电监控：如图1所示，配电监控模块可以查询1#变压器、2#变压器、3#变压器、10kV线路的工作状态以及所有的通讯状态。仪器。通过仪器通讯状态图，可以查看当前所有仪器的工作状态。低压多功能仪表不具备开关量采集功能。由于仪表的辅助电源线取自断路器的下端电力网络摄像机，仪表的通讯状态也代表了电路的分合状态。

图一

4.2配电系统初级示意图：10kV和<@0.4kV配电室配电回路运行状态显示初级图，10kV回路采集并显示三相电压、电流、电源及开合状态、手车状态、故障报警状态（青岛地区10kV配电系统不使用接地刀）；采集并显示<@0.4kV回路母线电压、进线、母联或发电机双截回路三相电流、有功和无功功率、功率因数和频率；各馈线回路的三相电流和剩余电流。界面标有线路号、用途、断路器号、变比，线路用途可由具有管理员权限的用户修改。 10kV电路接口如图2所示； <@0.4kV电路接口如图3所示：

图2

图 3

4.3 报表功能：通过报表功能，可以随时查询主电路的全部常规电参数数据，低压电路的功耗，漏电流值低压馈线电路和配电电缆的温度值。用户主要关心的是用电量报告和剩余电流报告。用电量报告用于计量租户的电费，并与供电局核对数据后进行成本核算，如图3所示；剩余电流监测在青岛相对起步。来晚了，影响用电安全，所以用户也比较感兴趣，如图4。

图 4

4.4 事故报警与召回：电力监控系统定义了所有配电线路过载、低压线路剩余电流过大、开关实时报警和历史报警查询等功能10kV电路的值，如图5所示，列表中列出了报警发生和恢复时间、电路名称、电路编号、数据点、报警内容和报警值等数据。可见部分电路的剩余电流值严重超标。

图 5

5题总结

本系统先完成低压部分的系统集成，再根据业主要求增加高压部分。施工期间高压部分在与业主约定的时间内停电，部分租户没有收到停电通知，于是向管理公司投诉，使原定2小时的停电时间缩短到只有半个小时电力网络摄像机，还好时间勉强够施工。铺设保护装置通讯总线的人员。南瑞的RCS9611C和RCS9621C保护装置不具备103协议下自检压板关闭时主动上传遥测和遥信数据的功能。电气安装公司在安装调试时没有测试通讯功能，导致系统调试时无法采集数据。数据。与南瑞吉宝技术人员多次沟通后发现问题，断开保护装置自检压板后通讯正常。

6运行效果

由于部分电表LED面板显示二次侧累计电量，值班人员每月需对抄表数据进行CT变比换算。通过系统软件的报表功能，可以直接查询月用电量，无需换算。此外，还曾发生过值班人员抄表漏电的情况，导致物业公司当月少收电费3000元左右。系统投入运行后，消除了此类人为失误造成经济损失的可能性。根据规范，低压电路的自然剩余电流值一般不超过500mA。剩余电流报告显示，橡胶谷一期多路剩余电流超过3A。但仍有2~3个回路剩余电流过大未解决。

7 结论

在调试阶段，电力监控系统揭示了电气安装公司一、二次接线存在的问题，明确了整改方向，保障了胶谷配电系统今后的稳定运行。系统自2012年2月投入运行以来，电能计量与供电局数据匹配度高，受到用户好评电力网络摄像机电力网络摄像机，已开始洽谈二期合作。橡胶谷项目。

参考文献

[1]《电力计量数字仪表原理与应用指南》，任志成，周忠，中国电力出版社

关于作者：

yibo华美超，女，本科，江苏安科瑞电器制造有限公司，主要研究方向为智能电网供配电。