趙穎濱1 王曉明2 何新偉2
1.上海核工程研究設(shè)計(jì)院 上海市 200233
2.上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
0 引言
當(dāng)前,很多建筑配電仍普遍采用干式變電器配以低壓電纜分接箱實(shí)現(xiàn)分散供電,給整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行管理帶來了很多的不便。計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的日趨成熟,配電系統(tǒng)測(cè)量、控制等功能智能化、網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然趨勢(shì),配電系統(tǒng)運(yùn)行中的各種問題可以通過微機(jī)解決。
智能化配電系統(tǒng)由開關(guān)配以具有通信功能的智能化元件,經(jīng)數(shù)字通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)分散分布的低壓電纜分接箱內(nèi)開關(guān)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)化管理。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、數(shù)字通信、遠(yuǎn)程操作與程序控制及設(shè)備維護(hù)信息管理等功能。
1 項(xiàng)目概況
上海核工程研究設(shè)計(jì)院是隸屬于中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司的研究設(shè)計(jì)單位,該院新建大樓系統(tǒng)分為配電室和樓層部分,配電室高壓部分采用ACR330ELH采集諧波數(shù)據(jù),WHD72采集溫濕度數(shù)據(jù);低壓進(jìn)線側(cè)采用ACR320ELH采集諧波、功率因數(shù)等數(shù)據(jù), ACR220EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表采集測(cè)量電流,開關(guān)狀態(tài)由輔助觸點(diǎn)接入ACR220EK儀表的DI(開關(guān)量輸入)接口。樓層部分由ACR220E采集電能數(shù)據(jù)。所有電參量數(shù)據(jù)由儀表的通訊接口經(jīng)RS-485總線傳給上位機(jī),實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控和遙信功能。
2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
上海核工院電力監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1。系統(tǒng)多采用分布式結(jié)構(gòu),按功能或區(qū)域進(jìn)行劃分,模塊化設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)一般分為三層,即現(xiàn)場(chǎng)層、中間層、主控層。
現(xiàn)場(chǎng)層主要任務(wù)是將現(xiàn)場(chǎng)的各種配電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和測(cè)量,并將采集和測(cè)量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其主要設(shè)備是:ACR330ELH、ACR320ELH諧波表,WHD72D溫濕度儀表、 ACR220EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表,裝設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)的電纜分接箱內(nèi)。上述設(shè)備均相互獨(dú)立完成各自的功能,不依賴主控計(jì)算機(jī)運(yùn)行,所有儀表都具備RS-485 通信接口,通過現(xiàn)場(chǎng)的RS-485總線將檢測(cè)到的各項(xiàng)電參數(shù)和狀態(tài)信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元。
中間層位于現(xiàn)場(chǎng)層與主控層之間,由光電隔離器、串口服務(wù)器構(gòu)成,現(xiàn)場(chǎng)485總線通過光電隔離器串口服務(wù)器與交換機(jī)相連,完成現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備與主控計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換。
主控層位于中控室或值班室,配置高性能、高可靠性工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、UPS不間斷電源、打印機(jī)、報(bào)警裝置等。Acrel-3000電力監(jiān)控軟件安裝在主控計(jì)算機(jī)上,通過軟件的人機(jī)界面和各種管理功能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
圖1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
上海核工院新建樓層監(jiān)控中心位于1層消控室,配電室位于地下2層車庫(kù),距離不超過1200米,直接通過鋪設(shè)RS-485總線進(jìn)行通訊即可,考慮到現(xiàn)場(chǎng)地理位置及走線方便合理等問題,采用8路RS-485網(wǎng)絡(luò)可將所有配電室監(jiān)控點(diǎn)覆蓋;樓層部分考慮到走線方便問題,采用3路RS-485網(wǎng)絡(luò),通過豎井、吊頂拉到消控室。
3 Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件解決方案
Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過程控制的軟件,zui大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成,它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡(jiǎn)捷的工程實(shí)現(xiàn)方法,只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的“組態(tài)”,便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能,比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,所有應(yīng)用(例如趨勢(shì)曲線、報(bào)警等)對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地?cái)?shù)據(jù)*相同,通過“組態(tài)”的方式可以縮短自動(dòng)化工程師的系統(tǒng)集成的時(shí)間,提高集成效率。
該系統(tǒng)實(shí)施后,實(shí)現(xiàn)了各類用電設(shè)備的電能報(bào)表,各用電回路的實(shí)時(shí)電參量遙測(cè),重要回路的電能質(zhì)量(含諧波)分析,以及重要回路的負(fù)荷用電趨勢(shì)等功能,圖表分別見圖2、圖3、圖4。
圖2 實(shí)時(shí)電參量遠(yuǎn)程抄表
圖3 重要回路諧波參數(shù)及棒圖
圖4 重要回路諧波參數(shù)及棒圖
4 結(jié)束語
在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表,具有實(shí)施簡(jiǎn)明,投資少等優(yōu)點(diǎn),可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,免去工作人員到現(xiàn)場(chǎng)記錄的繁瑣工作,系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析,便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況,制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,減少工作人員,提率。同時(shí),根據(jù)建立的電能計(jì)量體系,可以了解、分析建筑總體能耗,提出降耗計(jì)劃,采取節(jié)能降耗措施,逐步提高用電效率。
文章來源于:《大眾用電》2010年8期。
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,中國(guó)電力出版社
[2] 《變配電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程實(shí)例》 黃陽,智能建筑電氣技術(shù),2006年7月第5卷第3期。
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