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Acrel-2000電力監控系統在上海百樂門大酒店

2013-04-19 瀏覽數：598

安科瑞徐玉麗

江蘇安科瑞電器制造有限公司江蘇江陰 214405

摘要：本文介紹基于Acrel-2000電力監控軟件和網絡電力儀表而設計實現的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動化系統，系統實現了微機在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現場操作的無序性，提高了供電質量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優點。

關鍵詞：娛樂場所；電力監控；剩余電流監測；配電室無人值守

0 引言

目前，供配電產業的發展及可靠性對國民經濟的發展起著舉足輕重的作用,全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積用戶的急劇增加，對供配電系統的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。

安科瑞的Acrel-2000型電力監控系統軟件借助了計算機、通訊設備、計量保護裝置等，為系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供了基礎平臺。該電力監控系統可以提供“監控一體化”的整體解決方案，主要包括實時歷史數據庫AcrSpace、工業自動化組態軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower等。

本文以上海百樂門大酒店為例，探討娛樂場所電力監控系統的應用。

1 項目介紹

百樂門是上海著名的綜合性娛樂場所。全稱“百樂門大飯店舞廳”。1929年，原開在戈登路（今江寧路）的兼營舞廳的“大華飯店”歇業，被譽為“貴族區” 的上海西區，沒有一個與“貴族區”相適應的娛樂場。 1932年，中國商人顧聯承投資七十萬兩白銀，購靜安寺地營建Paramount Hall，并以諧音取名“百樂門”。1933年開張典禮上，時任國民黨政府上海市長的吳鐵城親自出席發表祝詞，當時百樂門的常客有張學良、徐志摩；陳香梅與陳納德的訂婚儀式在此舉行，卓別林夫婦訪問上海時也曾慕名而來。

江蘇安科瑞電器制造有限公司于2009年9月承接上海百樂門大酒店電力監控系統的設計與實施。

2 用戶需求

實現對百樂門大酒店的22個樓層的PZ系列電力儀表和配電室的PZ、ACR系列電力儀表進行遠程監測。

3 設計方案

現場設備全集中在同一個配電室中，業主的電氣值班室就近安排在配電室旁，本系統監控中心也安置在該值班室中。系統組網采用常見的3層結構，站控管理層、通訊管理層和現場設備層。

3.1參考標準

系統的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》

JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設計規范》

GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

GB/T13730 《地區電網數據采集與監控系統通用技術條件》

GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設計規程》

GB2887 《計算站場地技術要求》

GB/50198-94 《監控系統工程技術規范》

GB50254/59-96 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》

IEC-61131-3 《圖形可編程標準》

3.2 組網結構圖拓撲圖

圖1

為滿足配電室統一監控的要求，配電室現場安裝安科瑞公司網絡電力儀表通過屏蔽雙絞線手拉手相連至串口服務器，串口服務器經網絡交換機進而傳輸至后臺主機實現對現場數據的采集，存儲，處理，實時顯示以及歷史查詢

3.3 儀表，通訊線纜，交換機及串口服務器選型

現場設備層設備為133臺電力儀表。這些設備分別根據設計要求安裝在相應的配電回路上。通過RS-485接口實現與上位機系統的數據交互。多功能表和漏電儀表的通訊規約為Modbus-RTU，保護裝置的通訊規約為IEC60870-5-103;通訊管理層由2臺Nport-5630串口服務器和1臺交換機構成，實際工程中使用了8個485串口，剩下8個串口備用。串口服務器將RS-485總線協議轉換為工業以太網協議，通過TCP/IP與站控管理層主機相連，構建數據鏈路。通訊管理層設備均安裝在電氣值班室的值班人員操作臺中，與站控管理層設備安裝在一起; 站控管理層設備為華北工控主機、顯示器、HP打印機以及山特UPS電源，均安裝在電氣值班室的操作臺中。通過安裝在主機上的Acrel-2000電力監控系統軟件實現對現場儀表數據的采集、處理以及各種人機交互功能,具體設備如下表：

應用場合		型號	主要功能
站控管理層	工作站主機	RPC-610	● 4U、19英寸可上架，歐美風格，符合 EIARS-310C 標準 ● 前面板帶鎖，防止誤操作 ● 尺寸482mm×460mm×177mm(W×D×H) ● 前面板帶鎖，防止誤操作
站控管理層	UPS電源	C1K/1KVA	輸入保護可復位斷路器輸出保護短路、電池低電壓、過載、輸出高電壓、UPS過溫工作溫度 0℃～40℃ 存放溫度 -25℃～55℃ 執行標準 Q/ZYDZ 1-2002備案號：QB/440600 29 1555-2002 濕度 0～90℃不凝結
網絡通訊層	串口服務器	NPORT5630	NPort 5630系列的串口設備聯網服務器可讓工業串口設備立即連上網絡。NPort 5630系列的串口設備聯網服務器體積小巧，將RS-232或RS-422/485串口設備，如PLC，測量儀，和傳感器連接到IP-based Ethernet LAN。
網絡通訊層	網絡交換機	3C16470	桌面級,二層,非網管型交換機,存儲轉發方式,16口,10M/100Mbps,支持網絡標準 IEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.1d,IEEE 802.3x,支持全雙工。
現場設備層	網絡電力儀表	PZ系列	全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計；2DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協議。
現場設備層	現場總線	RVVP2*1.0	屏蔽雙絞線：中距離傳輸 RS485通訊方式時傳輸距離≤1200m，沒跟現場總線理論上手拉手連接32塊網絡電力儀表。

4 系統功能

上位機軟件采用Acrel – 2000電力監控軟件，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電力監控的功能。

4.1 數據轉發：
百樂門電力監控系統可將數據轉發至BA系統，實現數據的共享，部分轉發數據如下：

柜號	回路名稱	類型	地址	柜號	回路名稱	類型	地址
LVA11	LA1進線	EPI	67	APE20	排煙風機	EPI	213
LVA41	LA4備用	EPI	69	APE21D	正壓風機	EPI	215
LVA42	無線覆蓋機房（備用）	EPI	71	APZXT21	消防機房	EPI	217
LVA43	LA4備用	EPI	73	APTHT21	19層貨梯	EPI	219
LVA44	鍋爐房電力	EPI	75	ALE20X	設備間照明	EPI	221
LVA45	LA4備用	EPI	77	AL20X	插座	EPI	223
LVA46	LA4備用	EPI	79	AP20X	冷卻塔	EPI	225

4.2 配電系統一次示意圖：
0.4kV配電室配電回路運行狀態使用一次圖形式顯示采集并顯示0.4kV回路的母線電壓，進線、母聯或發電機雙切回路的三相電流、有功無功功率、功率因數和頻率；各饋線回路的三相電流和剩余電流。界面標注回路編號、用途、斷路器編號、互感器變比，回路用途可由擁有管理員權限的用戶修改。0.4kV回路界面如圖2和圖3所示：

圖2

圖3

4.3 報表功能：
通過報表功能可以查詢任意時刻主要回路的全常規電參量數據、低壓回路的用電量、低壓饋線回路的漏電流值和配電線纜溫度值。用戶主要關注的是用電量報表和剩余電流報表，用電量報表用于進行電費收費計量以及與供電局數據核對后進行成本核算，如圖4所示

圖4

5 運行效果

因部分儀表LED面板上顯示的二次側累計電度，導致值班人員每月均需要對抄表數據進行CT變比換算，經由本系統軟件的報表功能，可以直接查詢月一次用電量，無需轉換。此外，曾發生過值班人員抄表時遺漏電度高位，導致該月物業管理公司少收約3000元電費，本系統投運后杜絕了此類人為失誤造成經濟損失的可能。按照規范，低壓回路自然剩余電流值一般不超過500mA，據剩余電流報表顯示，上海百樂門大酒店一期多個回路剩余電流超過3A，由物業管理公司持報表聯系電氣安裝公司查線，整改了多處，但仍有2~3個回路剩余電流過大未解決。

6 結束語

電力監控系統在調試階段揭露了電氣安裝公司一次、二次接線存在的問題，明確了整改方向，保障了上海百樂門大酒店配電系統今后的穩定運行。本系統自2010年11月投產后，電能計量與供電局數據匹配度高，得到了用戶的好評，并已著手就上海百樂門大酒店二期工程的合作進行洽談。

參考文獻

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》，任致程、周中，中國電力出版社

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