Acrel-2000電力監控系統在洛三高速公路擴建工程項目的應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

    摘要：介紹洛三高速公路擴建工程，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-2000型電力監控系統實現配電室配電回路用電的實時監控和管理。

    0 概述

    洛三高速公路是國家高速公路“7918”網中的重要組成部分，自東向西貫穿洛陽，三門峽。洛三高速公路全長42.6KM。

    本次項目主要涉及洛三高速公路隧道中4個配電室內的網絡多功能儀表，149個回路需要監測，監控主機位于收費站。

    1 需求分析

    為保證生產管理用電負荷的統計與分析及對危險源實時監控。需要對項目現場的配電室中進線及出線回路進行電壓、電流、功率等參數進行實時在線監控。一旦監控點被監視參數異常，能夠及時檢測報警，有關人員采取必要的措施，避免安全事故的發生。自動抄表功能節省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態與時間，方便用戶找出非正常用電回路并且及時進行整改，建立電能多級計量體系提供用能分析依據。

    本技術條件適用于洛三高速配電室。供方產品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不僅限于此，其技術性能應滿足對配電室數據監控的要求。

    數據采集

    自動采集現場所有電量儀表的模擬量數據，自動采集現場開關狀態以及故障狀態等開關量數據。

    支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。

    支持數據傳輸正確性檢驗，異常數據自動處理。

    支持多線程處理機制，提高數據采集效率，能同時對多個設備進行數據采集。

    數據實時顯示采用主接線圖直觀顯示模式，各回路開關斷合以及故障狀態直觀可見。

    數據分析與處理

    數據的綜合統計、分析需要實現以下功能：

    各設備用電數據小時、日、月、年等時間段內的統計、計算。

    各設備的用電負荷（有功、無功）最大、最小、平均值計算。

    統計各分站及整體的用電量（有功、無功）。

    數據查詢與展示

    要求能方便實現客戶端查詢和各級管理人員的查詢，查詢界面能適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢和對比分析，各類統計分析的數據可靈活采用報表等多種圖表方式直觀的展示功能。

    數據展示功能按照不同用戶的不同的權限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

    操作層具備用能分析、累計用量、實時監測、運行記錄及比例、對比、對標分析等功能。

    管理層具備用能數據統計和分析、分類分項的對比、對標分析等功能。

    決策層具備用能數據分析、數據刪除、數據庫導入/導出等功能。

    權限管理

    要求對不同用戶賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數據記錄等。

    系統要求具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應用環境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。

    節能改造及效果評估

    要求為生產節能改造提供數據支撐，并能提供節能改造前后的效果評估。

    參數設置

    可通過采集柜設置各回路互感器變比，各種電流電壓保護整定值。

    故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關故障，電壓、電流超限，現場采集模塊通訊故障，與監控系統通訊故障等。報警時間自動記入系統數據庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握變配電站實時運行狀態，發現變配電運行故障并作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統安全性、可靠性。

    2 系統方案

    安科瑞Acrel-2000系統根據洛三高速現場實際情況，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線接至配電室內數據采集箱然后通過光纖接接至收費站的監控主機，保障了電力管理監控系統傳輸的穩定性與實時性。

    現場4個配電室內共有149只安科瑞儀表,分為11條RS485總線接至通訊管理機，通訊管理機通過光纖拉至收費站內的監控主機實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

    1）站控管理層

    站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在洛三高速工程中主要指置于收費站的監控主機。

    2）網絡通訊層

    通訊層主要是由通訊管理機ANET-2S6四臺、光纖設備、以太網設備及總線網絡組成。ANET-2S6通訊管理機主要功能是監測現場智能儀表；以太網設備及總線網絡的主要功能是實現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無人值守的目的。

    3）現場設備層

    現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監控主機進行組網，實現遠程控制。

    系統結構圖

智能儀表現場連接示意

    現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數量在20只左右，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數據上傳至通訊管理機ANET-2S6，進而將數據上傳至當地監控終端。具體連接示意圖如下所示：

    進線回路采用ACR320ELK多功能液晶顯示儀表，出線回路采用ACR110EK，能夠測量所有常規電力參數，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。

    3 系統功能

    變電所實時監控系統圖為主監控畫面，主要實時監測變電所所有回路的運行狀態，紅色代表合閘，綠色代表分閘。在系統圖中可以直觀的看到每路進線和出線的運行參數和狀態，可以看到變壓器出線側的所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度等。如下圖所：

一次系統圖