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趙斌
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801
摘要：介紹安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集分布在變電所的5塊AM系列的綜合測控裝置。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊遠(yuǎn)傳至監(jiān)控后臺，通過電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變電所配電回路電力參數(shù)和用電的實時監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞：變電所;AM系列綜合測控裝置;SOE事件；彈簧儲能；電力監(jiān)控系統(tǒng);
1.概述
該項目地下一層，地上十五層，占地面積為14086.41平方米，總建筑面積15423.36平方米。其中地上建筑面積為12000平方米，地下建筑面積為3423.36平方米。地上建筑面積中主樓建筑面積為10049.21平方米，包括服務(wù)總臺、各部門經(jīng)理室和辦公室、檔案室、宿舍和接待室、會議室等；附屬建筑面積為1950.79平方米，包括：營業(yè)大廳、自助銀行服務(wù)區(qū)、封閉柜臺服務(wù)區(qū)等
安科瑞電氣股份有限公司于2013年10月承接河北省玉田信用社辦公樓配電室電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實施，配電系統(tǒng)共有10路10kV回路，電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測其中的1#進線柜、1#變壓器柜、母聯(lián)柜、2#變壓器柜、2#進線柜共5個回路，配電系統(tǒng)一次圖如圖1所示下：
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圖（1） 配電一次系統(tǒng)圖
2.客戶需求
現(xiàn)場66個電壓回路的儀表和6塊燃?xì)獗矸植荚谕坏攸c，改造前所有數(shù)據(jù)依靠人工統(tǒng)計，無法保證數(shù)據(jù)的正確性和統(tǒng)一性，對用電管理帶來很大的不便，根據(jù)其實際情況提出以下需求：
1.集中采集5塊AM系列的綜合測控裝置的數(shù)據(jù)并在一次系統(tǒng)圖界面顯示。
2.SOE事件記錄，實時記錄發(fā)生的電流速斷保護、電流限時速斷保護、過電流保護、過負(fù)荷保護等保護事件并可查詢。
3.遙信報警查詢功能，對開關(guān)分合閘位置、彈簧儲能、小車開關(guān)工作位置和試驗位置、接地刀位置等開關(guān)量的變化實時記錄并提供歷史查詢功能。
4.負(fù)荷趨勢曲線，對配電系統(tǒng)總進線回路設(shè)計了負(fù)荷趨勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調(diào)整需量申報。
根據(jù)用戶需求，需要對現(xiàn)場變配電所通過現(xiàn)場總線進行組網(wǎng)并建立電力監(jiān)控系統(tǒng)（主要是數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控），在控制中心值班室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控平臺，對5個回路實時監(jiān)測、統(tǒng)計、分析，以保證用電的安全、可靠和高效。
安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進行組網(wǎng)，通過計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中管理。
3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，即站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層，項目組網(wǎng)圖如下，現(xiàn)場5個高壓回路的AM系列綜合測控裝置經(jīng)RS485現(xiàn)場總線連接至串口服務(wù)器，然后通過以太網(wǎng)傳輸至現(xiàn)場監(jiān)控主機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，存儲，處理，顯示和上傳如圖（2）所示：
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圖（2）電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
間隔設(shè)備層主要為：AM系列綜合測控裝置，分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備分散安裝在同一配電室的電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
建設(shè)完成后的AM系列綜合測控裝置均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。
4 案例分析
本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)河北省玉田信用社辦公樓變電所5個回路配電實時監(jiān)測、分析及管理，監(jiān)控范圍如下表1所示：
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序號
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柜號
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回路名稱
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儀表型號
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儀表地址
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CT
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1
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AK2
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1#進線柜
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AM5-F
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2
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40
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2
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AK4
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1#變壓器柜
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AM5-T
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3
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20
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3
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AK5
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母聯(lián)柜
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AM5-B
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4
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20
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4
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AK7
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2#變壓器柜
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AM5-T
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5
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20
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5
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AK9
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2#進線柜
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AM5-F
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6
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40
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表1 監(jiān)測點位分布表
根據(jù)其改造的回路，系統(tǒng)可實時顯示一次回路運行狀況，功能有電量遙測主要監(jiān)測運行設(shè)備的電參量，其中包括：線電壓、電流、功率、功率因數(shù)、等電參量。見圖（3）
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圖（3） 軟件一次系統(tǒng)圖
系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場所有點的通訊狀態(tài)，紅色綠色分別代表儀表通訊異常和正常，便于用戶查看各監(jiān)測點通訊狀態(tài)，如圖4：
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圖（4） 通訊狀態(tài)圖
遙信報警查詢功能，對開關(guān)分合閘位置、彈簧儲能、小車開關(guān)工作位置和試驗位置、接地刀位置等開關(guān)量的變化實時記錄并提供歷史查詢功能，見圖（5）。
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圖（5） 遙信報警查詢
遙測報警功能，主要完成對直變和主變負(fù)載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能，見圖（6）。
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圖（6）歷史遙測報警信息
SOE事件查詢功能，可對發(fā)生的電流速斷保護、電流限時速斷保護、過電流保護、過負(fù)荷保護、接地保護、負(fù)序過流一段保護、負(fù)序過流二段保護等發(fā)生的保護事件進行查詢?nèi)鐖D（7）所示：
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圖（7） SOE事件歷史查詢
參數(shù)抄表功能，主要所有回路的電參數(shù)進線查詢。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。電參數(shù)主要包括：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率和有功電度。如圖（8）所示。
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圖（8） 參數(shù)抄表
負(fù)荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運行情況。查看實時和歷史趨勢曲線，點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個系統(tǒng)的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持，見圖（9）。
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圖（9）電流趨勢曲線圖
5 結(jié)束語
1）本系統(tǒng)于2013年12月完成現(xiàn)場調(diào)試，順利通過用戶驗收并投入運行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，至今未
出現(xiàn)任何故障，得到用戶好評。
2）本項目的成功實施表明：本項目的技術(shù)方案是科學(xué)的、合理的、可行的。
3）本系統(tǒng)采用10KV配電的集中監(jiān)控，達(dá)到了預(yù)期的效果，電力監(jiān)控軟件運行界面滿足了用戶需求，并有效降低了設(shè)計和施工成本。
作者簡介：
趙斌，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，Email:7377987@qq.com 手機：13917437076 QQ:7377987
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