安科瑞 繆凱倫

1 系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)的低壓配電控制方式,主要是通過斷路器、接觸器、熔斷器、控制繼電器、互感器及各種模擬指針儀表(電流表、電壓表、功率表、電能表)等組合成的低壓開關(guān)控制柜來實(shí)現(xiàn)配電的控制、保護(hù)、監(jiān)視等功能。這種傳統(tǒng)的開關(guān)柜以人工直接操作為主,如要進(jìn)行計(jì)算機(jī)智能管理,則需采用電量變送器及微處理器或來實(shí)現(xiàn)。由于大量采用電量變送器,存在成本高、接線復(fù)雜、功能簡單、精度低和可靠性差等缺點(diǎn)。現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求,而微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的大幅度提高,使智能化低壓電器元件得到快速發(fā)展,智能低壓電氣管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

智能低壓配電管理系統(tǒng)是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備以及管理于一身的綜合信息管理系統(tǒng)，通過各種通信網(wǎng)絡(luò)把眾多的帶有通信接口的智能表計(jì)與主計(jì)算機(jī)連接起來，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能化管理，實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)集抄、集中處理、集中監(jiān)控、集中分析和集中調(diào)度。

智能化低壓配電管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)相比，具有穩(wěn)定性好，可靠性高，利于集中控制，能實(shí)現(xiàn)無人值守，組網(wǎng)后能降低大量費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)?？梢灶A(yù)見，可通信智能電器設(shè)備將逐步取代傳統(tǒng)的電器設(shè)備。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

智能低壓配電管理系統(tǒng)以現(xiàn)有的斷路器、接觸器、繼電器等為控制基礎(chǔ),結(jié)合新型的智能電力儀表、監(jiān)控模塊、現(xiàn)場監(jiān)視器件和后臺監(jiān)視器件、網(wǎng)絡(luò)I/O,實(shí)現(xiàn)對配電主回路和各分路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電量等電參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,對控制電器的分合進(jìn)行控制和監(jiān)視。同時(shí),配合通信網(wǎng)絡(luò)和各種完善的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件,從而實(shí)現(xiàn)對低壓配電系統(tǒng)的“三遙"功能:遙測、遙信、遙脈。

(1)監(jiān)控主機(jī)。監(jiān)控主機(jī)通過通信及數(shù)據(jù)采集前端機(jī)獲得來自保護(hù)及監(jiān)控智能裝置和現(xiàn)場智能裝置的信息,并下達(dá)控制指令,由保護(hù)及監(jiān)控智能裝置和現(xiàn)場智能裝置實(shí)現(xiàn)對變配電設(shè)備的保護(hù)和測控功能。監(jiān)控主機(jī)完成圖形監(jiān)視、報(bào)表生成、曲線分析、系統(tǒng)管理等功能。

(2)通信及數(shù)據(jù)采集前端機(jī)。通信及數(shù)據(jù)采集前端機(jī)用于與底層現(xiàn)場設(shè)備通信并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,以及同工廠DCS系統(tǒng)的接口。通信及數(shù)據(jù)采集前端機(jī)兼容工程所涉及的有關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的通信協(xié)議。

(3)現(xiàn)場智能裝置?，F(xiàn)場智能裝置完成低壓開關(guān)的開關(guān)量采集(遙信)、模擬量采集(遙測)、開關(guān)操作(遙控)、開關(guān)保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)等功能,以及電量采集和開關(guān)分合位置的開關(guān)量采集(遙信)等。

(4)通信網(wǎng)絡(luò)。它是系統(tǒng)中關(guān)鍵部分。它像整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)一樣,系統(tǒng)各部分通過通信網(wǎng)絡(luò)連接,在保證可靠性和抗干擾能力的前提下,通信介質(zhì)采用屏蔽雙絞線或光纖。

本平臺架構(gòu)如圖：

現(xiàn)場設(shè)備層：

配電柜多功能儀表AMC96L-E4/HKCSOE

支持全電力參數(shù)測量（U、I、P、Q、S、PF、F）；

支持雙向有功、無功電能計(jì)量，支持有功、無功脈沖輸出；；

支持電能質(zhì)量分析功能:電壓電流不平衡度測量、電壓電流相角測量、2-31次分次諧波、總（奇、偶）諧波測量；

支持事件記錄、報(bào)警記錄（可記錄最近16條）、最大需量（歷史12月，正反向）以及極值統(tǒng)計(jì)（本月和上月）；

支持2路開關(guān)量輸出及4路開關(guān)量輸入，開關(guān)量輸出可配置為報(bào)警輸出或遠(yuǎn)程遙控，DO用作報(bào)警輸出時(shí)可自由關(guān)聯(lián)報(bào)警內(nèi)容；

RS485通訊，支持Modbus RTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約；

導(dǎo)軌式儀表ADL400/FC

該系列產(chǎn)品采用DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。適用于*和大型公建中對電能的分項(xiàng)計(jì)量，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層

ANet智能通信管理機(jī)系列是一款采用嵌入式硬件計(jì)算機(jī)平臺，具有多個(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò)接口，作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺系統(tǒng)間的橋梁，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并使用相應(yīng)的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)給平臺系統(tǒng)。

3. 變電所電能管理系統(tǒng)平臺功能

3.1. 平臺登錄

用瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

4.2. 電力監(jiān)測

電力監(jiān)測包括變配電站狀態(tài)、變壓器監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測、漏電監(jiān)測、諧波監(jiān)測、電力參數(shù)查詢、電力運(yùn)行報(bào)表、電力整點(diǎn)集抄、電力極值報(bào)表、平均功率因數(shù)、最大需量報(bào)表和企業(yè)負(fù)荷。

l 變電站狀態(tài)

變電站狀態(tài)包括變配電站信息、報(bào)警統(tǒng)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測、實(shí)時(shí)負(fù)荷、實(shí)時(shí)電量、配電圖。

l 變壓器狀態(tài)

顯示變壓器的運(yùn)行狀況，變壓器列表顯示變壓器的電壓等級；變壓器狀態(tài)顯示變壓器的運(yùn)行參數(shù)，即變壓器的負(fù)荷、功率、電流、電壓、溫度以及功率曲線。

l 線纜溫度監(jiān)測

線纜溫度監(jiān)測界面展示了選中變配電站的線纜溫度，選中需查看的監(jiān)測點(diǎn)，點(diǎn)擊查詢可以查看線纜溫度的歷史數(shù)據(jù)

l 漏電監(jiān)測

漏電監(jiān)測展示選中變配電站的漏電流和線纜溫度及報(bào)警狀況。

l 諧波監(jiān)測

展示選中變配電站的某一個(gè)回路的諧波數(shù)據(jù)，可通過選擇諧波類別和諧波數(shù)量選擇查看某一回路的諧波數(shù)據(jù)。

l 電力參數(shù)查詢

電力參數(shù)查詢顯示選定變電所選定回路的電力數(shù)據(jù)和曲線，包括電流、相電壓、線電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率、電壓、電流不平衡度等參數(shù)，曲線顯示統(tǒng)計(jì)期內(nèi)最大、最小、平均值，并支持導(dǎo)出圖表；并支持支持逐日極值統(tǒng)計(jì)，方便用戶通過用戶通過表格查詢數(shù)據(jù)。