簡談歐美金融城 電力監控系統的設計與應用

劉丹
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

【摘要】：電力供應是整個社會生產、人民生活的基本保證之一，也是通用、普遍的能源形式，而且多數資源都被人類運用各種方式轉換為電能而加以利用，經濟的高速運行也使各領域的用電負荷急速上升，各種疏漏和故障層出不窮,電力監控系統可以發現涉及千萬用戶的各項用電疏漏。我司提供的電力監控系統方案具有成熟化、模塊化、監控軟件和核心聯網采集產品自主研發的特點，易于實施和擴展，易于根據客戶的需求定制化調整，并具有很強的性價比特點。在推出市場十年多的時間，收到了用戶的親睞，多個行業和環節進行了應用，創造了良好的社會和經濟效益。

1 項目簡介：
       歐美金融城是杭州未來科技城CBD核心區的規劃金融港，東至閑林港西路、南至紅衛北路、西至規劃道路、北至規劃道路，整體規劃建筑面積近百萬平方米，涵蓋地鐵上蓋都市美式住宅、超甲LEED白金寫字樓、萬豪旗下萬麗酒店、留學生嶺館、國際服務式公寓和e-shopping Mall。

2 電力監控系統的設計
2.1 數據采集與處理
       通過間隔層單元采集來自生產過程的模似量、數字量、脈沖量及溫度量等，生產過程設備包括CT、PT、配電裝置保護、直流系統、所用電系統等。對所采集的輸入量進行數字濾波，性檢查，工程值轉換、故障判斷、信號接點抖動消除、刻度計算等加工。從而產生出可供應用的電流、電壓、有功功率、無功功率、電度、功率因數等各種實時數據，供數據庫更新。在可能時，形成分布式的數據庫結構，在就地控制單元中保留本地處理的各種實時數據。間隔層單元對保護模擬量和遙測模擬量的采集應相對獨立，遙測量的精度應滿足有關標準的要求。
2.2 電力監控系統網絡構成
       監控層包括工程師站和遠動通信站，包含監控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電能管理軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取通訊管理機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，方便了操作，提高了工作效率。

       通訊網絡層包括通訊管理機、網絡交換機等設備，網絡結構如下圖所示：

2.3 主要設計參考標準
       GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》
       DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》
       GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》
       《電網公司十八項電網重大反事故措施》
       DL 448-91 《電能計量裝置管理規程》
       ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
2.4 電力監控系統軟件功能設計
       系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

3 系統功能
       上位機軟件采用ACREL-2000電力監控系統，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電力監控的功能。
3.1 功能特點
       ACREL-2000電力監控系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統具有人機界面友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。
3.2 軟件功能：
3.2.1畫面顯示
       軟件的界面可以根據項目的特點和客戶的要求來設計。初始界面為“登錄界面"，客戶需通過用戶名，輸入相應密碼，方能進入本系統。界面如圖2所示。

圖2登陸界面

3.2.2通訊示意圖
       通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統各個監控點位的運行狀態。界面如圖3所示。

圖3 通訊示意

3.2.3 監測詳圖
       監測詳圖反應了整個系統配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數據的顯示，直觀反映本項目各個監測回路的運行數據，便于管理者實時了解系統運行狀態。界面如圖4所示。

圖4 監測詳圖

3.2.4 參數抄表
       參數報表反映了本項目監測回路的在過去某時間點的運行數據，通過當前或者過去某時間點的實時參量數據反映回路狀態。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖5所示

圖5 參數抄表

3.2.5 電能報表

       電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以實現系統運行期間的任意時間段內的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖6所示

圖6 電能報表

3.2.6報警處理
       報警處理分兩種方式，一種是事故報警，另一種是預告報警。前者包括非操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號。后者包括一般設備變位、狀態異常信息、模擬量越限/復限、計算機站控系統的各個部件、間隔層單元的狀態異常等。

4 結束語
       歐美金融城電力監控系統實現用電數據的實時采集、存儲、顯示、導出。項目從配電系統的搭建，到后期調試，系統數據的核對，整個過程我方提供了相應階段的技術支持。本系統在設計、安裝、調試的同時，也是對建筑的配電架構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確建筑內配電體系的運作模式和狀態。滿足了客戶相關的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數據分析處理方式，以及導出方式。電力監控系統，由遙測、遙信、遙控、通訊、顯示、設置等各項智能化集成功能組合而成的安全監控系統，使千萬用戶各項用電疏漏變得可查、可視、可控、可防，為用戶創造更加安全和舒適的工作生活環境。