Acrel-2000電力監控系統為上海東方電視臺電力的可靠運行保駕護航

2013-04-23 瀏覽數：2384

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：通過對上海東方電視臺90年代初配電系統的改造，將各配電柜安裝的機械式電度表、電流表、電壓表更新成帶通訊遠傳功能的智能電力儀表ACR220ELH、AMC16-1I9、ARTU-K32,將原有靜態模擬屏更新成可與配電系統狀態同步的動態模擬屏，上位監控軟件使用Acrel-2000安科瑞電力監控組態軟件開發，完成了一套具有實時電力參數采集、配電回路狀態監測、遙信遙測及故障分析報警等功能的現代化智能電力監控系統。為世博期間及以后上海東方電視臺安全、持續、可靠的電力供給提供了堅實的保障。

關鍵詞：Acrel-2000；電力監控系統；配電改造；智能儀表；上海東方電視臺；應用

1 項目背景
上海東方電視臺于1993年1月18日開播，1995年12月與上海科學教育電影制片廠影視部合并，組建了硬件設施與軟件設施一流的新的上海東方電視臺。它通過亞洲第一高塔東方明珠廣播電視塔進行發射和微波差轉，信號覆蓋長江三角洲地區20多個大中型城市，覆蓋地區人口達1.3億。該臺是由江澤民總書記題寫臺名，是第一家落戶上海浦東新區、具有獨立法人資格的省級無線綜合性電視臺（英文簡寫OTV）。

在世博會前上海東方電視臺配電系統基本還是使用90年代初期建臺時的設備，配電柜中安裝的儀表都是機械式電度表、電流指針表和電壓指針表。配電模擬屏為靜態式，各配出回路狀態靠人工手動調節。整個配電網絡的運行狀態和參數基本上是人工定時檢查抄錄模式，配電故障的可預見性差，事故后的原因追溯分析比較困難。這些情況與上海國際化大都市、東方臺在國民經濟和生活中的重要地位以及配電系統智能化的趨勢都是極不匹配的。為了確保上海世博會期間東方電視臺電力的安全可靠供給，電視節目的可靠轉播，對臺內原有老配電系統的升級改造變的勢在必行。通過電視臺的公開招標，安科瑞電氣以其穩定可靠的Acrel-2000電力監控系統解決方案成功中標。

2 用戶需求

上海東方電視臺配電系統共分為：4~10層豎井動力柜、演播劇場UPS變電所、8層UPS變電所等3個區域。

UPS變電所配出回路都為單項回路，只需要采集單項電流參數，電流參數的可查詢時間間隔需小于5分鐘，各回路要求能夠獨立設置電流上限報警參數，當某個回路電流越限時主機要彈出報警窗口顯示報警回路名稱、報警類型、報警數值等信息，主機的音箱也要發出報警聲音，并且報警聲音可以人為設置打開或關閉；對于報警事件具有存儲、查詢和打印的功能，至少可以查詢2年以內的報警記錄。

4~10層豎井動力柜各饋線回路需要采集電流、電壓、功率、功率因數、有功電能、無功電能、頻率等電參量。對電流、電壓參數都要設置越限報警功能，各回路都可查詢歷史電參量，可自動生成電流和功率趨勢曲線。各回路斷路器狀態實時采集，主機上的刷新頻率小于5秒鐘。東廣電甲線和東廣電乙線的總進線電參數以及各回路的斷路器狀態要實時同步轉發給動態模擬屏，模擬屏的狀態和主機界面的顯示狀態要求同步時間間隔不大于5秒鐘。各回路名稱要求用戶可編輯修改。

需要有監測點位分布圖，監測點位通訊發生故障時可通過手機發送短信給相關值班人員。可通過監測點表查看到儀表的型號、通訊地址、CT變比、安裝位置等信息。

3 設計方案

3.1 主要設計參考標準

DL/T721-2006 《配電網自動化系統遠方終端》

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》

GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

ISARP55.1 《數字處理計算機硬件測試》

DL/T630 《交流采樣遠動終端通用技術條件》

DL/T 814-2002 《配電自動化系統功能規范》

ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》

GBJ232-2006 《電測量儀表裝置設計技術規程》

DL5002-2010 地區電網電力調度自動化設計技術規范

DL451-2003 循環式遠動規約

配電回路的改造

根據上海東方電視臺原有配電系統的現有情況和用戶需求分析，確定需要改造的配電回路，并進行合理的儀表選型，如下表所示（部分）：

序號	設備	柜號	儀表型號	數量	合計
一、地下室高壓配電室電力監控配置
1	高壓進線1#、14#監控	1#、14#	ACR220ELH	2	ACR220ELH	10
2	高壓總開關2#、13#監控	2#、13#	ACR220ELH	2	WHD96-11	10
3	高壓動力5#、10#監控	5#、10#	ACR220ELH	2
4	高壓技術6#、9#監控裝置	6#、9#	ACR220ELH	2
5	高壓二期7#、8#監控裝置	7#、8#	ACR220ELH	2
6	變壓器溫濕度控制器		WHD96-11	10
二、地下室技術低壓配電室電力監控配置
1	低壓進線1#監控裝置	1#	ACR220ELH	1	ACR220ELH	2
2	低壓出線5#監控裝置	5#	AMC16-3I3/K	1	AMC16-3I3	3
3	低壓聯絡6#監控裝置	6#	AMC16-3I3/K	1
4	低壓出線7#監控裝置	7#	AMC16-3I3/K	1
5	低壓進線11#監控裝置	11#	ACR220ELH	1
三、地下室動力低壓配電室電力監控配置
1	低壓進線1#監控裝置	1#	ACR220ELH	1	ACR220ELH	2
2	低壓出線5#監控裝置	5#	AMC16-3I3/K	2	AMC16-3I3	8
3	低壓聯絡6#監控裝置	6#	AMC16-3I3/K	1
4	低壓出線7#監控裝置	7#	AMC16-3I3/K	1
5	低壓進線11#監控裝置	11#	ACR220ELH	1
6	播出區空調配電柜監控裝置	P1	AMC16-3I3/K	2
6	播出區空調配電柜監控裝置	P2	AMC16-3I3/K	2
四、播出用電配電室（播出區2F）電力監控配置
1	P1柜電力監控裝置	P1	AMC16-3I3/K	1	AMC16-3I3	4
2	P2柜電力監控裝置	P2	AMC16-3I3/K	1	AMC16-1I9	7
2	P2柜電力監控裝置	P2	AMC16-1I9/K	1
3	P3柜回路監控裝置	P3	AMC16-1I9/K	1
4	P4柜回路監控裝置	P4	AMC16-3I3/K	1
4	P4柜回路監控裝置	P4	AMC16-1I9/K	1
5	P5柜回路監控裝置	P5	AMC16-1I9/K	1
6	P6柜監控裝置	P6	AMC16-1I9/K	1
7	P7柜監控裝置	P7	AMC16-1I9/K	1
8	P8（直播室照明）電力監控裝置	P8	AMC16-3I3/K	1
8	P8（直播室照明）電力監控裝置	P8	AMC16-1I9/K	1
五、節目中心UPS機房（播出區3F）電力監控配置
1	P1柜電力監控裝置	P1	AMC16-3I3/K	1	AMC16-3I3	4
2	P2柜電力監控裝置	P2	AMC16-3I3/K	2	AMC16-1I9	2
3	P3柜電力監控裝置	P3	AMC16-3I3/K	1
3	P3柜電力監控裝置	P3	AMC16-1I9/K	1
4	P4柜電力監控裝置	P4	AMC16-1I9/K	1
六、柴油發電機電力監控配置
1	發電機柜電力監控裝置	P1	AMC16-3I3/K	2	AMC16-3I3	2

3.3 改造過程

模擬屏的設計圖如下，采用動態模擬屏取代原有需要值班人員手動操作的靜態模擬屏，模擬屏的狀態數據由電力監控系統的上位計算機轉發，使得其狀態始終與現場設備狀態保持一致

儀表的二次接線設計圖如下(部分)：

配電柜間儀表通訊線纜的連接如下圖：

3.4 系統結構設計

網絡結構：系統采用間隔層、站級層和網絡層三層網絡結構。

1）間隔層由智能測量儀表單元組成，這里采用的上海安科瑞電氣股份有限公司生產的ACR220ELK、AMC16-1I9、ARTU-K32網絡多功能電力監控儀表和信號采集模塊。系統網絡分為9個網段，每個網段連接儀表個數不超過20臺。并以總線形式接入站級層主控單元，傳輸介質采用屏蔽雙絞電纜。主要負責電力參數測量和信號采集并與主控單元進行通信。

2）站級層由通訊子站構成（即通訊服務器），主要是作為本站間隔層設備采集電力系統數據的處理、儲存、調配以及通信協議的轉換，并接入網絡層，將本站經處理的數據上傳和接受網絡層下傳的設定參數或控制信號等指令。

3）網絡層采用工業網絡交換機，將從現場儀表采集到的各種信號上傳到上位主機。網絡層傳輸層協議采用TCP/IP。

上海東方電視臺電力監控系統的網絡拓撲結構如下圖。監控主機位于主樓地下一層的配電值班室內

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