大華調劑市場電能管理配電監控系統的設計與應用

徐霜1

1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

    摘要：介紹蘇州大華調劑市場電能管理系統，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。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000電能管理系統實現變電所配電回路用電的實時監控和電能管理。

    0 概述

    大華調劑市場位于太湖西路170號，一期開發總面積達1.5萬平方米，經營戶約400戶，就業人員1000余人；2009年12月29日為滿足市場需求大華調劑市場在原市場基礎上向東又開發了大華調劑市場二期工程，占地面積約2萬余平方米�，F市場總體面積已經達到了3.5萬元余平方米，800多個經營攤位，2000多名從業人員，市場交易額達到5億元以上。大華調劑市場一期開發的各層商鋪分布情況為：一樓為二手冰箱、空調、洗衣機、廚具、機械、小家電、勞保用品、；二樓為二手電腦、數碼產品、電腦耗材；三樓為賓館用品、家庭布藝、窗簾世界。市場二期開發的經營范圍為：二手辦公家具、柜臺貨架及專業家具的調劑。

    本項目為蘇州大華調劑市場電能管理系統。根據配電系統管理的要求，需要對蘇州大華調劑市場的樓層進出線進行電力監控與電能管理，以保證用電的安全、可靠和高效。

    Acrel-3000型低壓智能配電系統，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，對變配電系統進行分散數據采集和集中監控管理。對配電系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 系統結構描述

    本監控系統主要實現蘇州大華調劑市場樓層配電箱進出線進行用電監控與電能管理；監控范圍為分布于樓層各電井配電箱的儀表，對于這些多功能儀表進行遠程實時監控和電能管理。該系統總計有41只儀表（均為PZ72L-E4/KCP），分6條總線，接入協議轉換隔離器，最后通過屏蔽線拉至值班室連接到監控主機實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

    本監控系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：

圖（1）網絡拓撲圖

    間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表、開關量和智能斷路器等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內，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：通訊服務器，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。監控系統安裝在計算機上，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只能發送或接收數據，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，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，最大傳輸距離為1.2km。

    2 電能管理系統主要功能

    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

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

    2.3 歷史事件

    歷時事件查看界面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，通過歷史事件查看平臺，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歷史事件，為您把握整個系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，并且建立數據庫，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，實現配電系統的安全，可靠運行�？梢酝ㄟ^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。