涂志燕

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定

摘要：基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們對(duì)電力資源的依賴(lài)越來(lái)越廣泛，而現(xiàn)階段內(nèi)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本還相對(duì)較高，因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢(shì)在必行。電力監(jiān)控系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中具有重要的作用，它能夠有力的促進(jìn)電網(wǎng)管理工作效率，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本，本文通過(guò)哈爾濱群力文化產(chǎn)業(yè)中心項(xiàng)目中的應(yīng)用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在商務(wù)廣場(chǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵字：電力系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；文化產(chǎn)業(yè) ；監(jiān)控系統(tǒng)

0、前言

  配電自動(dòng)化，是項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，向用戶(hù)提供服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

  隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用電負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng)，各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn)，用戶(hù)更加關(guān)注電能質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。用戶(hù)需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)上述變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、低耗的運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)哈爾濱群力文化產(chǎn)業(yè)中心項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在銀行領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1 、項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)

  本項(xiàng)目位于哈爾濱市群力新區(qū)，該區(qū)域并非傳統(tǒng)商圈，周邊人口數(shù)量目前較少，軌道交通缺失，公共交通不發(fā)達(dá)，且哈爾濱地區(qū)未來(lái) 2-3 年內(nèi)將面臨大量購(gòu)物中心集中進(jìn)駐的局面，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將在未來(lái)加劇。 本項(xiàng)目物業(yè)將于 2015 年底建成，整個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于 2016 年上半年開(kāi)業(yè)，開(kāi)業(yè)時(shí)間早于其他項(xiàng)目且群力文化中心期物業(yè)、周邊的大型超市以及兒童休閑中心等已運(yùn)營(yíng)兩年，積累了定的人氣和商業(yè)氛圍。公司將充分把握當(dāng)?shù)厥凼袌?chǎng)業(yè)態(tài)升級(jí)的空白期，通過(guò)富有前瞻性的綜合規(guī)劃，在業(yè)態(tài)上嘗試突破，聚合現(xiàn)有其他模塊業(yè)態(tài)，提升項(xiàng)目整體品質(zhì)和時(shí)尚度，盡快搶占購(gòu)物中心經(jīng)營(yíng)資源，形成強(qiáng)勁的市場(chǎng)號(hào)召力，打造先發(fā)勢(shì)。同時(shí)，本項(xiàng)目處于群力新區(qū)成熟區(qū)域的zui中心地段，雖然軌道交通缺失，但與老城連接的交通非常便利。

  該項(xiàng)目變電所位于商場(chǎng)的地下層，變電所內(nèi)共有高壓回路14條，微機(jī)保護(hù)采用許繼裝置，高壓柜上的測(cè)控儀表使用的是我司產(chǎn)品。低壓共六臺(tái)變壓器，共有370條配電回路，全部采用雅達(dá)的儀表。高壓室、低壓室和監(jiān)控室都距離很近，將數(shù)據(jù)采集箱方式在低壓室內(nèi)，組網(wǎng)相對(duì)方便。

2 、 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮客戶(hù)的實(shí)際需求，以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備，這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本，同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。    本項(xiàng)目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)行內(nèi)高、低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于電能管理。另方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示行內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài)，當(dāng)行內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線(xiàn)圖等統(tǒng)計(jì)信息，便于有關(guān)人員分析行內(nèi)各部分的用電狀況，使行內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全，可以通過(guò)監(jiān)控軟件單獨(dú)或者批量分合樓層負(fù)載，使行內(nèi)用電更加靈活，從而保證行內(nèi)人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。  

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)   依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的配電情況分布情況，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)包括：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示：

  站控管理層管理人員與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的直接窗口，對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，是系統(tǒng)的zui上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等組成。

  通訊層使用的設(shè)備為N2S16-485I-ETS和N2S08-485I-ETS串口服務(wù)器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí)，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類(lèi)型的儀表等，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?，F(xiàn)場(chǎng)配置安科瑞的微機(jī)保護(hù)、電能表，實(shí)現(xiàn)高、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(jiān)測(cè)、保護(hù)動(dòng)作信息；并對(duì)每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

   電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)。把現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)設(shè)備就地與總線(xiàn)連接，之后在把各條總線(xiàn)全部接入通訊網(wǎng)關(guān)，來(lái)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的傳遞。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

  系統(tǒng)依據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了次主接線(xiàn)圖界面顯示；電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警；事件記錄；系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè)；故障報(bào)警及操作記錄；報(bào)表查詢(xún)與打??；系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線(xiàn)，用戶(hù)權(quán)限管理等主要功能。

2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理

  數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開(kāi)關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對(duì)線(xiàn)路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進(jìn)行采集，開(kāi)關(guān)量的采集則主要是對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的工作狀、保護(hù)動(dòng)作信息，以及斷電保護(hù)、運(yùn)行故障等報(bào)警信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶(hù)，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶(hù)查詢(xún)。

2.3.2數(shù)據(jù)記錄

  電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對(duì)斷路器分合狀態(tài)以及保護(hù)動(dòng)作的前后順序進(jìn)行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間，進(jìn)而長(zhǎng)時(shí)間的、大量的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故障信息的記錄，即對(duì)故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流、實(shí)時(shí)電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)。由此可見(jiàn)，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對(duì)故障信息的記錄，準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，從而便于工作人員解決。

2.3.3電能管理

  為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本行內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了電能管理報(bào)表，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)有功電度的采集，按照回路名稱(chēng)的不同，自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能，并可對(duì)某回路的某時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢(xún)，可以幫助物業(yè)建立有效的用能管理考核制度。通過(guò)系統(tǒng)約了能源消耗。 

3、供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

  綜上所述，電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提率、減少損失、降低運(yùn)營(yíng)成本，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運(yùn)營(yíng)成本，也成為供配電設(shè)計(jì)中*的重要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便，可以通過(guò)人機(jī)操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監(jiān)控設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、的進(jìn)行傳輸。另方面，在供配電設(shè)計(jì)中運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇監(jiān)控設(shè)備。般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程觀測(cè)以及遠(yuǎn)程控制等功能的設(shè)備，而些電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設(shè)備。   在商業(yè)建筑等場(chǎng)所設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)行內(nèi)低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于電能管理。另方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示行內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài)，當(dāng)行內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線(xiàn)圖等統(tǒng)計(jì)信息，便于有關(guān)人員分析行內(nèi)各部分的用電狀況，使行內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全，從而保證行內(nèi)人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。

參考文獻(xiàn)

  [1]《電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》， 任致程、周中，中電力出版社

  [2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》，高士宏，科技風(fēng)

作者簡(jiǎn)介：

    涂志燕，女，本科    安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電