安科瑞 繆凱倫
摘要：采用AM4系列微機保護(hù)、采集配電室10KV高壓柜現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞：西安科技大學(xué) ;中心配電室 ;AM4系列微機保護(hù);Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);
1、概述
??西安科技大學(xué)簡稱“西科大"，位于古都西安，建立于1958年9月。其前身是西安交通大學(xué)地質(zhì)、采礦系調(diào)出建立的西安礦業(yè)學(xué)院，2003年4月經(jīng)教育部批準(zhǔn)更名為“西安科技大學(xué)"。
??本次項目承接其臨潼校區(qū)中心配電室的電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控主機位于配電室隔壁監(jiān)控室內(nèi)。
需求分析
??為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的10KV高壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開關(guān)量信號等參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間。
數(shù)據(jù)采集
??自動采集現(xiàn)場所有AM4微機保護(hù)的模擬量數(shù)據(jù)，自動采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)。
??支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。
??支持多線程處理機制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
??數(shù)據(jù)實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。
數(shù)據(jù)查詢與展示
??要求能方便實現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。
??數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。
權(quán)限管理
??要求對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。
??系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護(hù)，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判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關(guān)故障，電壓、電流超限，現(xiàn)場微機保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握中心配電室實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(yīng)處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。
2、系統(tǒng)方案
??安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)西安科技大學(xué)中心配電室現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線分4根總線直接接至監(jiān)控室的監(jiān)控主機自帶串口上，保障了配電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。如下圖所示：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
??現(xiàn)場中心配電室共計14臺AM4系列微機保護(hù)裝置，總共分為4條RS485總線接至監(jiān)控室的監(jiān)控主機的自帶串口上。
1）站控管理層
??站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在西安科技大學(xué)中心配電室工程中主要指置于監(jiān)控室的監(jiān)控主機。
2）網(wǎng)絡(luò)通訊層
??通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成。總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場微機保護(hù)與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，大大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無人值守的目的。
3）現(xiàn)場設(shè)備層
??現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由10KV配電柜上的微機保護(hù)裝置組成，智能設(shè)備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
微機保護(hù)裝置現(xiàn)場連接示意
??現(xiàn)場微機保護(hù)裝置以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接微機保護(hù)數(shù)量5只左右。具體連接示意圖如下所示：
通訊線路連接示意圖
3、系統(tǒng)功能
??配電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測中心配電室所有回路的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜的運行參數(shù)和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等。如下圖所示：
中心配電室一次系統(tǒng)圖
??事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因，如下圖所示：
報警功能實時查詢
??參數(shù)抄表功能，主要對10KV配電柜各回路的電參數(shù)進(jìn)行查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。
電參數(shù)報表
??系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。
通訊結(jié)構(gòu)示意圖
4、結(jié)束語
??在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，高校建筑的項目的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在西安科技大學(xué)中心配電室的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示中心配電室內(nèi)各10KV配電柜回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了高校建筑的用電可靠度。
