徐霜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

    摘要：介紹嘉定新城保利家園C12地塊二期商業(yè)用房，采用智能電力儀表，采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-2000型電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

    0 概述

    上海海嘉定投資約16億元，建設(shè)首個(gè)旅游商業(yè)地產(chǎn)項(xiàng)目——“臺(tái)北時(shí)尚風(fēng)情街”，該購(gòu)物中心將分六大業(yè)態(tài)，全部招商臺(tái)灣品牌入駐。位于保利家園C12地塊的臺(tái)北時(shí)尚風(fēng)情街是由保利置業(yè)打造的一條特色商業(yè)街，地下兩層，地上七層，商業(yè)總建筑面積約10.5萬(wàn)平方米，內(nèi)含精品商業(yè)、娛樂(lè)、餐飲、綜合辦公等多種業(yè)態(tài)。

    嘉定新城保利家園C12地塊二期商業(yè)用房項(xiàng)目總建筑面積為128489平方米，主體建筑為地上5層，地下2層；局部高層為地上10層，地下2層，多層部分23.200米；塔樓部分41.750米，地上部分用于商業(yè)，文化體育，地下部分用于商業(yè)、車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房等；

    本次項(xiàng)目是為嘉定新城保利家園高低壓變配電所部分設(shè)計(jì)的的電力監(jiān)控系統(tǒng)。

    1 需求分析

    現(xiàn)場(chǎng)共有三座變配電室，分別為1#變配電室（10KV部分及0.4KV部分）、2#配電室（0.4KV部分）、35KV變電室（10KV部分及35KV部分）。電力監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。軟件大概功能要求如下：

    電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)刷新，并以一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示。各回路子畫(huà)面上顯示該回路各電參量、回路名稱(chēng)、電流越限值等信息。

    對(duì)各回路的電流繪制趨勢(shì)曲線(xiàn)，便于分析該回路配電運(yùn)行工況。

    對(duì)各回路的電能集抄功能，并可生成時(shí)間段內(nèi)符合客戶(hù)管理需求的用電報(bào)表。

    10KV高壓分合閘操作。

    本技術(shù)條件適用于嘉定新城保利家園C12地塊二期商業(yè)用房的變配電室。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿(mǎn)足本技術(shù)條件，但不僅限于此，其技術(shù)性能應(yīng)滿(mǎn)足對(duì)配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。

    2 系統(tǒng)方案

    監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)嘉定新城保利家園C12地塊二期商業(yè)用房變配電進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為1#變配電所T1、T2、T3、T4、T7、T8變壓器的低壓進(jìn)線(xiàn)柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線(xiàn)柜儀表，10KV部分綜合保護(hù)裝置；2#配電所的T5、T6變壓器的低壓進(jìn)線(xiàn)柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線(xiàn)柜儀表；35KV變電所10KV綜合保護(hù)裝置、35KV綜合保護(hù)裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理。系統(tǒng)接入1#變電所198只多功能電力儀表，分7條總線(xiàn)，10臺(tái)綜合保護(hù)裝置，分2條總線(xiàn)，總線(xiàn)直接接入本變電所內(nèi)采集設(shè)備；接入2#變電所164只多功能電力儀表，分6條總線(xiàn)，總線(xiàn)直接接入本變電所內(nèi)采集設(shè)備；接入35KV變電所13臺(tái)綜合保護(hù)裝置，分5條總線(xiàn)，值班室位于35KV變電所隔壁，總線(xiàn)直接接入值班室內(nèi)采集設(shè)備，1#變電所、2#變電所采集設(shè)備通過(guò)光纖將數(shù)據(jù)上傳至值班室主機(jī)，從而在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

    1）站控管理層

    站控管理層針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。

    2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

    通訊層主要是由NPORT5610-8（16）串口服務(wù)器、以太網(wǎng)設(shè)備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組成。NPORT5610-8（16）串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表、綜合保護(hù)裝置；以太網(wǎng)設(shè)備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達(dá)到了無(wú)人值守的目的。

    3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

    現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表、綜合保護(hù)裝置組成，智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

智能儀表現(xiàn)場(chǎng)連接示意

    現(xiàn)場(chǎng)儀表以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)連接智能儀表數(shù)量在20只左右，然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器NPORT5610-8（16），進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示：

    低壓進(jìn)線(xiàn)和饋線(xiàn)回路采用多功能儀表，它能測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無(wú)功電度。

    3 系統(tǒng)功能

    功能特點(diǎn)

    本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。

    登錄界面

    為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）。定義不同級(jí)別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。將用戶(hù)的級(jí)別分為操作工、工程師、系統(tǒng)管理員這三個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)可以單獨(dú)賦給不同的操作權(quán)限，包括進(jìn)入運(yùn)行、退出運(yùn)行、遙控操作、報(bào)表管理。系統(tǒng)管理員為最高等級(jí)用戶(hù)，高一級(jí)的用戶(hù)可以添加、刪除下一級(jí)別的用戶(hù)。

    監(jiān)控系統(tǒng)界面分為三塊，標(biāo)題界面、配電系統(tǒng)界面和菜單切換界面。

    標(biāo)題界面中顯示當(dāng)前登錄用戶(hù)及系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間。

    系統(tǒng)界面中顯示當(dāng)前界面對(duì)應(yīng)各種參數(shù)。

    菜單切換界面排布的按鈕為系統(tǒng)各個(gè)功能切換按鈕。不同的功能按鈕，可進(jìn)入相應(yīng)的功能界面。

    高壓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

高壓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)界面

    通過(guò)界面可以觀測(cè)高壓狀態(tài)下三相電壓，電流以及功率等電參數(shù)。界面上有“合閘”和“分閘”按鈕。若處于“合閘”狀態(tài)，合閘按鈕禁止。此時(shí)如果需要分閘，點(diǎn)擊“分閘”按鈕，輸入口令，即可遠(yuǎn)程分閘。若處于“分閘”狀態(tài)，分閘按鈕禁止。此時(shí)如果需要合閘，點(diǎn)擊“合閘”按鈕，輸入口令，即可遠(yuǎn)程合閘。

    低壓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

低壓切換窗口

低壓系統(tǒng)圖

    此界面可以觀測(cè)進(jìn)線(xiàn)柜及各出線(xiàn)柜的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。