安科瑞 蔣超萍

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

1 概述

 南京市評事街歷史風(fēng)貌區(qū)是南京自明清以來，居住建筑由傳統(tǒng)多進(jìn)合院式逐步演進(jìn)為獨(dú)棟式、里弄式、現(xiàn)代合院式的典型代表，更是南京老城區(qū)內(nèi)現(xiàn)存wei一街市、作坊與居住交融的傳統(tǒng)居住區(qū)，傳統(tǒng)手工業(yè)文化、回民清真文化、秦淮燈市文化和南京近代報(bào)業(yè)文化承載其中。評事街歷史風(fēng)貌區(qū)，位于城南歷史城區(qū)北部，中山南路以西，升州路以北，與南捕廳歷史文化街區(qū)毗鄰。規(guī)劃范圍東至中山南路，南抵升州路，西至鼎新路，北到泥馬巷。總面積約14.46公頃。

該項(xiàng)目為南京市評事街歷史風(fēng)貌區(qū)中心站，設(shè)有高壓柜16臺，低壓柜18臺。其中高壓部分有進(jìn)線柜兩臺，計(jì)量柜兩臺，PT柜兩臺，變壓器饋線柜八臺，預(yù)留饋線柜兩臺。該項(xiàng)目選用我司AM系列微機(jī)保護(hù)裝置、AMC系列電量采集監(jiān)控裝置以及PZ系列可編程智能電測儀表。

?AM系列微機(jī)保護(hù)測控裝置集保護(hù)、測量、控制于一體，適用于35kV及以下電壓等級的用戶終端變電站(所)，可實(shí)現(xiàn)用戶變電站的保護(hù)和測控。應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋電力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行業(yè)。裝置采用*成熟可靠的保護(hù)原理和算法，抗干擾性能強(qiáng)，可靠性高，保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式靈活，通訊采用冗余設(shè)計(jì)。裝置具備獨(dú)立的高精度電流測量回路，多路開關(guān)量采集和繼電器輸出，能與Acrel-2000/Z電力監(jiān)控軟件配合，可以實(shí)現(xiàn)無人值班的終端用戶變電站配電自動(dòng)化系統(tǒng)。

?AMC系列電量采集監(jiān)控裝置是集電參量采集、監(jiān)測、控制于一體的智能電量采集裝置。可測量的電參量有相電壓、線電壓、相電流、分相有功功率、總有功功率、分相無功功率、總無功功率、分相視在功率、總視在功率、分相功率因數(shù)、總功率因數(shù)、以及四象限電能。本次選用的AMC72L-E4還可以采集兩路DI、兩路DO。同時(shí)該裝置帶有RS485通訊接口，可采用Modbus協(xié)議將采集信息傳給后臺系統(tǒng)。

?PZ系列可編程智能電測儀表采用交流采樣技術(shù)，能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù)，可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS485通訊接口，采用Modbus或Profibus協(xié)議；也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出；或帶開關(guān)量輸入/輸出，繼電器報(bào)jing輸出等功能。

2 需求分析

本次針對南京市評事街歷史風(fēng)貌區(qū)中心站10kV配電工程項(xiàng)目，需要達(dá)到如下要求以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。功能需求如下：

（一）針對每一配電回路，需要配置具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)的微機(jī)保護(hù)裝置，來確認(rèn)供電系統(tǒng)運(yùn)行。

（二）針對每一配電回路，需要配置可編程智能電測儀表，實(shí)時(shí)監(jiān)測高精度的全電量參數(shù)。

（三）針對整個(gè)配電工程配置一臺電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控配電室的運(yùn)行，其功能應(yīng)包含：

（1）電壓、電流、功率、功率因數(shù)以及頻率等監(jiān)測信息實(shí)時(shí)刷新，并以一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱等信息。

（2）對回路的電能集中抄送功能，并可生成時(shí)間段內(nèi)符合客戶管理需求的用電報(bào)表。

（3）對回路儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊狀態(tài)顯示。

（4）多用戶權(quán)限管理，便于分級操作。

3 系統(tǒng)方案

根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際需求，對每一高壓柜配置了安科瑞AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置、FN210開關(guān)柜智能顯示控制裝置以及PZ96L-E4/H可編程智能電測儀表，在低壓側(cè)配有AMC72L-E4電量采集監(jiān)控裝置以及PZ96L-E4/H可編程智能電測儀表。在監(jiān)控主站配置一臺安科瑞Acrel-2000/Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，將微機(jī)保護(hù)裝置、電量采集監(jiān)控裝置、可編程智能電測儀表等數(shù)據(jù)上傳，實(shí)現(xiàn)對該項(xiàng)目變電站的控制和管理，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

南捕廳中心站模擬圖

3.1 現(xiàn)場一次接線圖

整個(gè)中心站的一次接線圖及柜內(nèi)主要電氣設(shè)備如下：

3.2 10kV配電工程我司產(chǎn)品明細(xì)

3.3 現(xiàn)場安裝圖

高壓柜側(cè)面整體圖

抽屜柜正面整體圖

1#進(jìn)線柜正面圖

抽屜柜儀表數(shù)據(jù)圖

3.4 主站監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對南京市評事街歷史風(fēng)貌區(qū)中心站10kV配電的用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為變電所的綜合保護(hù)裝置、智能儀表和直流屏。系統(tǒng)接入變電所的12臺AM微機(jī)保護(hù)，12只PZ96L-E4/HKC智能儀表以及63只AMC72-E4電量采集監(jiān)控裝置。通過485總線直接接入本變電所內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，再經(jīng)過網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機(jī)，從而在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。

3.4.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

?站控管理層

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

?網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由數(shù)據(jù)采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場多功能儀表、綜合保護(hù)裝置和直流屏；總線網(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，*提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無人值守的目的。

?現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由多功能儀表、綜合保護(hù)裝置和直流屏組成，通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線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)程監(jiān)控。

3.4.2 微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表現(xiàn)場連接示意圖

現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)裝置以及多功能儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線（RVSP2*1.0）進(jìn)行通訊連接，每根總線連接微機(jī)保護(hù)數(shù)量6只，多功能儀表6-17只。具體連接示意圖如下所示：

通訊線路連接示意圖

3.4.3 系統(tǒng)配置

4 系統(tǒng)功能

4.1 功能特點(diǎn)

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；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。

4.2 登錄界面

安科瑞Acrel-2000/Z電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、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。

主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個(gè)等級，每個(gè)等級可以分別賦予不同的操作權(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)配置、用戶管理等。

4.3 配電監(jiān)測界面

安科瑞Acrel-2000/Z電力監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參量信息，動(dòng)態(tài)jian視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)以及有關(guān)故障、告jing等信號。

主要功能：一次圖顯示各回路對應(yīng)回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數(shù)，斷路器、地刀、隔離開關(guān)等合分位狀態(tài)，彈簧儲能狀態(tài)、手車位置狀態(tài)。下圖是該項(xiàng)目的監(jiān)測界面。

高壓保護(hù)柜電力監(jiān)控圖

抽屜柜1電力監(jiān)控圖

抽屜柜2電力監(jiān)控圖

4.4 通訊管理

安科瑞Acrel-2000/Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通訊情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主程序右鍵打開通訊管理程序，然后選擇通訊控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設(shè)備的通訊和數(shù)據(jù)情況。  

主要功能：具備完整的系統(tǒng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備通訊狀態(tài)，紅色狀態(tài)表示對應(yīng)設(shè)備通訊正常，綠色狀態(tài)表示設(shè)備通訊異常。系統(tǒng)主機(jī)和串口服務(wù)器/通訊管理機(jī)旁標(biāo)明設(shè)備分配IP地址，各設(shè)備旁標(biāo)識了設(shè)備地址和設(shè)備回路編號。

4.5 電參量報(bào)表

安科瑞Acrel-2000/Z電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、時(shí)間或選擇查詢更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過報(bào)表方式顯示出來。

電參量報(bào)表

主要功能：查詢各回路或者設(shè)備時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。電參量報(bào)表也支持導(dǎo)出Excel格式文件，還可以根據(jù)用戶要求導(dǎo)出PDF格式文件。下圖是歷史電參量的查詢曲線。

歷史曲線查詢

4.6 電能報(bào)表

安科瑞Acrel-2000/Z電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報(bào)表體系支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。

主要功能：具有起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的時(shí)間選擇框，選定想要查詢的時(shí)間段后，通過點(diǎn)擊查詢按鈕可查詢出系統(tǒng)項(xiàng)目范圍內(nèi)所有配電回路的用電量。可通過導(dǎo)出按鈕將報(bào)表以Excel形式導(dǎo)出保存，通過打印按鈕進(jìn)行報(bào)表打印。

電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

4.7 報(bào)警及事件

?實(shí)時(shí)報(bào)警

實(shí)時(shí)報(bào)警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報(bào)警窗口會在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)打開，并一直隱藏在后臺。

當(dāng)有電流或者電壓越限，并且觸及報(bào)警界*，“相應(yīng)實(shí)時(shí)報(bào)警”窗口就會自動(dòng)彈出，并以紅色字體顯示具體的報(bào)警信息：回路名稱、越限的電參量、報(bào)警值等。

?歷史報(bào)警

通過調(diào)節(jié)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，即可查詢到過去任意時(shí)間段內(nèi)的系統(tǒng)報(bào)警信息，包括遙測報(bào)警和遙信報(bào)警，還包括具體的報(bào)警時(shí)間，報(bào)警類型，報(bào)警內(nèi)容等。

歷史事件查詢

5 結(jié)束語

在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，變電所的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的安科瑞Acrel-2000/Z電力監(jiān)控系統(tǒng)在南京市評事街歷史風(fēng)貌區(qū)中心站10kV配電工程的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出對話框、語音提示、短信報(bào)jing燈，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。