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ACREL-3000電能管理係統在文安魯能生態區度假酒店的設計與應用

摘要:介紹文安魯能生態區度假酒店電能管理係統,采用智能電力儀表采集配電現場的各種電參量和開關信號。係統采用現場就地組網的方式,組網後通過現場總線通訊並遠傳至後台,通過Acrel-3000型電能管理係統實現配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵詞:文安魯能生態區度假酒店;變電所;智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理係統

0 概述

文安魯能生態區度假酒店工程項目地址:河北省廊坊市文安縣界圍農場文安魯能生態區內。

本項目為文安魯能生態區度假酒店電能管理係統。根據配電係統管理的要求,需要對魯能生態區度假酒店內的2個變電所內的低壓配進出線回路進行電能管理,以保證用電的安全、可靠和高效。

Acrel-3000型智能配電係統充分利用了現代電子技術、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的最新發展,對變配電係統進行分散數據采集和集中監控管理。對配電係統的二次設備進行組網,通過計算機和通訊網絡,將分散的配電所的現場設備連接為一個有機的整體,實現電網運行的遠程監控和集中管理。

1 係統結構描述

本監控係統主要實現魯能生態區度假酒店變電所的10kV及0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理;監控範圍為低壓進出線線櫃進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有277隻AMC72L-E4/KC儀表,分10條總線,主變電所儀表直接拉至變電所值班室的串口服務器,分變電所儀表通過屏蔽線至采集箱的串口服務器,並由光纖收發器轉為光纖信號至後台電腦,實現儀表與監控主機的數據連通。

本監控係統采用分層分布式結構,即站控層,通訊層與間隔層;

如圖(1)所示:


722文安魯能生態區度假酒店電能管理係統-小結741.png

圖(1)網絡拓撲圖

間隔設備層主要為:多功能網絡電力儀表。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣櫃內,這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現場MODBUS總線組網通訊,實現數據現場采集。

網絡通訊層主要為:串口服務器及光纖收發器,其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集,同時遠傳至站控層,完成現場層和站控層之間的數據交互。

站控管理層:設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監控係統安裝在計算機上,集中采集顯示現場設備運行狀況,以人機交互的形式顯示給用戶。

以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻隻能發送或接收數據,數據最高傳輸速率為10Mbps。

RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗噪聲幹擾能力增強,總線上允許連接多達30個設備,最大傳輸距離為1km。

2 電能管理係統主要功能

2.1 數據采集與處理

數據采集是配電監控的基礎,數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成,實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度Epi、遠程設備運行狀態等數據。

數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶,達到配電監控的自動化化和智能化要求,同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

2.2 人機交互

係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。采用全中文界麵,CAD圖形顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖,顯示配電係統設備狀態及相應實時運行參數,畫麵定時輪巡切換;畫麵實時動態刷新;模擬量顯示;開關量顯示;連續記錄顯示等。

2.3 曆史事件

曆史事件查看界麵主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互,通過曆史事件查看平台,您可以根據自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的曆史事件,為您把握整個係統的運行情況提供了良好的軟件支持。

2.4 數據庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集,並且建立數據庫,定期生成報表,以供用戶查詢打印。

2.5 用戶權限管理

針對不同級別的用戶,設置不同的權限組,防止因人為誤操作給生產,生活帶來的損失,實現配電係統的安全,可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和權限的修改。

2.6 遠程報表查詢

報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式,把係統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。

報表具有自由設置查詢時間實現日、月、年的電能統計,數據導出和報表打印等功能。

3 案例分析

文安魯能生態區度假酒店電能管理係統包含2個變電所,本項目針對變電所配電係統進行電能管理;對變電所的低壓配電回路進行遠程實時監控和電能管理。

配電所進、出線回路采用AMC72L-E4/KC多功能儀表,其是針對電力係統、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表,它能測量常規電力參數,如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度、無功電度等多種電參量。該係列網絡電力儀表主要應用於變電站自動化、配電網自動化、小區電力監控、工業自動化、能源管理係統及智能建築等領域。

低壓配電二次圖見圖(2),功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量,其中包括:線三相電壓,電流,功率,功率因數,電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流;遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態,主要包括:開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警;斷路器變位時會發出報警信號,提醒用戶及時處理故障。


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圖(2)低壓配電一次圖

遙信和遙測報警功能,主要完成對低壓各出線回路的開關運行狀態和負載進線監控,對開關變位和負載越限彈出報警界麵,指示具體的報警位置並聲音報警,提醒值班人員及時處理。 電流越限值在相應權限下可自由設置。具備曆史查詢功能。見圖(3)和圖(4)。


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圖(3) 實時遙信報警信息


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圖(4)電流越限值設置

參數抄表功能,主要對低壓各出線回路的電參數進線查詢。支持任意時刻電參數查詢,具備數據導出和報表打印等功能。該報表查詢供變電所2台變壓器出線各低壓回路的電參數,主要包括:三相電壓、電流、功率因數、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱和數據庫關聯,方便用戶修改回路名稱。見圖(5)。


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圖(5) 參數抄表

用電量報表功能,可選擇時間段進行查詢,支持任意時間段電度累計查詢,具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數據庫關聯,方便用戶修改回路名稱。如下圖所示,顯示健身中心某段時間內的各配電回路的精確用電量,用戶可以直接打印報表,可以以EXCEL格式另存到其他位置。 見圖(6)。


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圖(6) 電能報表

係統通訊結構示意圖,主要顯示係統的組網結構,係統采用分層分布式結構,同時監測間隔層設備的通信狀態。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。見圖(7)。


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圖(7)係統通訊結構示意圖

4 結束語

隨著社會的發展及電力的廣泛應用,電能管理係統已成為全國各地重點工程項目、標誌性建築/大型公共設施等大麵積多變電所用戶的必然選擇,本文介紹的Acrel-3000電能管理係統在文安魯能生態區度假酒店的應用,可以實現對變電所低壓配電回路用電的實時監控與電能管理,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網絡通訊功能,可以與串口服務器、計算機等組成電能管理係統。係統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態,對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示,並生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便於電能的遠程抄表以及分析、研究。該係統運行安全、可靠、穩定,為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據,取得了較好的社會效益。[2]

參考文獻:

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理係統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10


作者簡介:黃豔秋,女,本科,江蘇百家樂網頁遊戲電器製造有限公司,技術工程師,主要研究方向為智能電力監控與電能管理係統。

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