上海现代摩比斯汽车零部件有限公司电力监控系统的设计与应用

关键词工业变电所智能电力仪表acrel2000型电力监控系统

0概述

nbspnbspnbspnbsp上海现代摩比斯汽车零部件有限公司变电所项目位于上海市松江区九亭高科技园区d2地块从事汽车零部件生产对应工厂生产变配电环节管理以人工为主存在配电管理的滞后性人工成本的高昂性电气隐患的滞后性
nbspnbspnbspnbspacrel2000型低压智能配电系统充分利用了现代电子技术计算机技术网络技术和现场总线技术的新发展对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理对配电系统的二次设备进行组网通过计算机和通讯网络将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体实现电网运行的远程监控和集中管理［1］

1系统结构描述
nbspnbspnbspnbsp本监控系统主要实现上海现代摩比斯汽车零部件有限公司电力监控系统项目10kv和04kv配电系统进行用电监控与电能管理监控范围为75台我司多功能仪表分4条总线直接拉至值班室采集器后通过接入值班室监控主机从而实现总线上仪表与监控主机的数据连通
nbspnbspnbspnbsp本监控系统采用分层分布式结构即站控层通讯层与间隔层
nbspnbspnbspnbsp如图1所示

图1网络拓扑图

nbspnbspnbspnbsp间隔设备层主要为多功能网络电力仪表这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内这些装置均采用rs485通讯接口通过现场modbus总线组网通讯实现数据现场采集
nbspnbspnbspnbsp网络通讯层主要为通讯服务器其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集同时远传至站控层完成现场层和站控层之间的数据交互
nbspnbspnbspnbsp站控管理层设有高性能工业计算机显示器ups电源打印机等设备监控系统安装在计算机上集中采集显示现场设备运行状况以人机交互的形式显示给用户
nbspnbspnbspnbsp以上网络仪表均采用rs485接口和modbusrtu通讯协议rs485采用屏蔽线传输一般都采用二根连线接线简单方便通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据数据高传输速率为10mbps
nbspnbspnbspnbsprs485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合抗噪声干扰能力增强总线上允许连接多达32个设备大传输距离为12km

2电力监控系统主要功能
nbspnbspnbspnbsp21数据采集与处理
nbspnbspnbspnbsp数据采集是配电监控的基础数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成实现远程数据的本地实时显示需要完成采集的信号包括三相电压u三相电流i频率hz功率p功率因数cosφ电度epi远程设备运行状态等数据
nbspnbspnbspnbsp数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户达到配电监控的自动化化和智能化要求同时把采集到的数据存入数据库供用户查询
nbspnbspnbspnbsp22人机交互
nbspnbspnbspnbsp系统提供简单易用良好的用户使用界面采用全中文界面cad图形显示低压配电系统电气一次主接线图显示配电系统设备状态及相应实时运行参数画面定时轮巡切换画面实时动态刷新模拟量显示开关量显示连续记录显示等
nbspnbspnbspnbsp23历史事件
nbspnbspnbspnbsp历史事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录信号记录操作记录越限记录提供方便友好的人机交互通过历史事件查看平台您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持
nbspnbspnbspnbsp24数据库建立与查询
nbspnbspnbspnbsp主要完成遥测量和遥信量定时采集并且建立数据库定期生成报表以供用户查询打印
nbspnbspnbspnbsp25用户权限管理
nbspnbspnbspnbsp针对不同级别的用户设置不同的权限组防止因人为误操作给生产生活带来的损失实现配电系统的安全可靠运行可以通过用户管理进行用户登录用户注销修改密码添加删除等操作方便用户对账号和权限的修改
nbspnbspnbspnbsp27远程报表查询
nbspnbspnbspnbsp报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式把系统中处理的数据经过筛选组合和统计生成用户需要的报表数据本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存打印或者召唤保存打印模式同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能
nbspnbspnbsp报表具有自由设置查询时间实现日月年的电能统计数据导出和报表打印等功能

3案例分析
nbspnbspnbspnbsp上海现代摩比斯汽车零部件有限公司电力监控系统项目项目电力监控系统分一个变电所本项目针对这变电所的10kv和04kv配电系统进行电能管理根据变电所的监控完成变电所的运行管理以及对于锦和置业公司的物业及配电维护的管理
nbspnbspnbspnbsp配电所主要耗能回路采用多功能电表我司也有相应型号仪表acr系列多功能仪表其是针对电力系统工矿企业公共设施智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表它能测量所有常规电力参数如三相电压电流有功功率无功功率功率因数频率有功电度无功电度等多种电参量并且本仪表带有2路光电隔离开关量输入接点这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信操作该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化配电网自动化小区电力监控工业自动化能源管理系统及智能建筑等领域
nbspnbspnbspnbsp低压配电二次图见图2功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量其中包括线三相电压电流功率功率因数电能频率等电参量及配出回路的三相电流遥信功能实现显示现场设备的运行状态主要包括开关的分合闸运行状态和通讯故障报警断路器变位时会发出报警信号提醒用户及时处理故障

图2高低压配电二次图

nbspnbspnbspnbsp遥信和遥测报警功能主要完成对低压各出线回路的开关运行状态和负载进线监控对开关变位和负载越限弹出报警界面指示具体的报警位置并声音报警提醒值班人员及时处理负载越限值在相应权限下可自由设置具备历史查询功能见图3

图3实时遥信报警和历史遥测报警信息查询

nbspnbspnbspnbsp参数抄表功能主要对低压各出线回路的电参数进线查询支持任意时刻电参数查询具备数据导出和报表打印等功能该报表查询供变电所出线各低压回路的电参数主要包括三相电流有功功率和有功电度及变压器温度该报表各回路名称和数据库关联方便用户修改回路名称见图4

图4参数抄表

nbspnbspnbspnbsp用电量报表功能可选择时间段进行查询支持任意时间段电度累计查询具备数据导出和报表打印等功能为值班人员提供了精确可靠的电能报表该报表各回路名称和数据库关联方便用户修改回路名称如下图所示变电所内的各配电回路的精确用电量用户可以直接打印报表可以以excel格式另存到其他位置见图5

图5电能报表

nbspnbspnbspnbsp系统通讯结构示意图主要显示系统的组网结构系统采用分层分布式结构同时监测间隔层设备的通信状态红色表示通讯正常绿色表示通讯故障见图6

图6系统通讯结构示意图

4结束语
nbspnbspnbspnbsp随着社会的发展及电力的广泛应用电力监控系统已成为全国各地重点工程项目标志性建筑大型公共设施等大面积多变电所用户的必然选择本文介绍的acrel2000电力监控系统在上海现代摩比斯汽车零部件有限公司电力监控系统项目的应用可以实现对重工业工厂变电所高低压配电回路用电的实时监控与电能管理不仅能显示回路用电状况还具有网络通讯功能可以与串口服务器计算机等组成电力监控系统系统实现对采集数据的分析处理实时显示变电所内各配电回路的运行状态对分合闸负载越限具有弹出报警对话框及语音提示并生成各种电能报表分析曲线图形等便于电能的远程抄表以及分析研究该系统运行安全可靠稳定为变电所用户解决用电问题提供了真实可靠的依据取得了较好的社会效益［2］

参考文献
1任致程周中电力电测数字仪表原理与应用指南m北京中国电力出版社20074
2周中等编着智能电网用户端电力监控与电力监控系统产品选型及解决方案m北京机械工业出版社201110