安科瑞 鲍静君 江苏安科瑞电器制造有限公司，江苏江阴 214405； 摘要：介绍中国建设银行股份有限公司云南分行本部电能管理系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量、变压器三相温度和配电室发电机房温湿度。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3000型电能管理系统实现变电所配电回路用电的管理。 关键词：中国建设银行股份有限公司云南分行本部电能管理;变电所;智能电力仪表;Acrel-3000型;电能管理系统 概述 Acrel-3000型低压智能配电系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的新发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为个有机的整体，实现电网运行的远程监控和集中管理。本项目为中国建设银行股份有限公司云南分行本部地下B2变电所改造。根据配电系统管理的要求，需要对银行变电所内的低压配出线进行电力监控，以保证用电的安全、可靠和。 1 系统结构描述 本监控系统主要实现中国建设银行股份有限公司云南分行本部地下B2变电所的0.4kV配电系统进行用电监测与电能管理；监测范围为改造变电所的T1、T2变压器的馈线柜、母联柜、电容补偿柜，变压器的相间温度、配电室和发电机房的温湿度，馈线柜和母联柜侧仪表进行远程实时监控和电能管理。该系统总计有29只仪表，分4条总线，都是直接通过屏蔽双绞线走管道拉至值班室后连接到串口服务器上，实现总线上仪表与监控主机的数据连通。 本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层；如图（1）所示： 
图（1） 间隔设备层主要为：多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采集。 网络通讯层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。 站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。 以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，RS485采用屏蔽线传输，般都采用二根连线，接线简单方便；通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同时刻只能发送或接收数据，数据高传输速率为10Mbps。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达32个设备，大传输距离为1.2km。 2 电力监控系统主要功能 2.1 数据采集与处理 数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度EPI、谐波量、远程设备运行状态等数据。 数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。 2.2 人机交互 系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参；画面实时动态刷新；模拟量显示；开关量显示；连续记录显示等。 2.3 历时事件 历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互，通过历史事件查看平台，您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件，为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。 2.4 数据库建立与查询 主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。 2.5 用户权限管理 针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，方便用户对账号和权限的修改。 2.6 运行负荷曲线 负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作，帮助用户进线趋势分析和故障追忆，为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。 2.7 远程报表查询 报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式，把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计，数据导出和报表打印等功能。 3 案例分析 3.1 客户要求 中国建设银行股份有限公司云南分行本部变电所的0.4kV配电系统进行用电监测与电能管理；监测范围为地下B2变电所改造的T1、T2变压器联络柜、母联柜、电容补偿柜、变压器相间温度、配电室温湿度、发电机温湿度，馈线柜侧仪表进行远程实时监控和电能管理。 客户提供的配电室电力监测需求表（列举）： v 谐波报表功能，下图是客户要求实现的数据显示，主要完成对低压出线回路的谐波分量统计，为值班人员提供了直观、、可靠的电网质量报表。 
v 机房环境、变压器相间温度报表功能，下图是客户要求实现的数据显示，主要完发电机房和配电室温湿度统计，变压器相间温度风机启停的检测。 
v 机房环境、变压器相间温度报表功能，下图是客户要求实现的数据显示，主要完发电机房和配电室温湿度统计，变压器相间温度风机启停的检测。 
v 客户对报表的要求：对各回路的电流、电压、功率、功率因数、2-31各次谐波分量、相间温度℃，发电机房和配电室温湿度做相应的报表并支持查询历史数据打印功能，用饼图的形式显示四个中心机房的负载率。 3.2 针对本项目软件实现功能 本改造项目中部分低压出线回路采用北京爱博II 50多功能网络电力仪表，两个变压器采用LD-B10-10F温度巡检仪，配电室和发电机房采用HD 30温湿度仪表，其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度、谐波量等多种电参量。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。 1#主变压器次图见图（1），功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量，其中包括：线三相电压，电流，功率，功率因数，电能，频率等电参量及配出回路的三相电流；遥信功能实现显示现场设备的运行状态，主要包括：开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警。 
图（1）1#主变压器次图 参数抄表功能，主要完成对低压各出线回路的电参数进线查询。支持任意时刻电参数查询，具备数据导出和报表打印等功能。该报表查询供变电所2台变压器出线各低压回路的电参数，主要包括：三相电流、有功功率和有功电度。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称。见图（2）。 
图（2） 参数抄表 用电量报表功能，可选择时间段进行查询，支持任意时间段电度累计查询，具备数据导出和报表打印等功能。为值班人员提供了可靠的电能报表。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称。 见图（3）。 
图（3） 电能报表 电能年、月、日报表功能，主要完成对低压出线回路的电能进线年、月、日统计，还配电能饼图，为值班人员提供了直观、、可靠的年、月、日报表。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称，具备数据导出和报表打印等功能。见图（4）和图（5）。 
图（4） 
图（5） 谐波报表功能，主要完成对低压出线回路的谐波分量统计，为值班人员提供了直观、、可靠的电网质量报表。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称，具备数据导出、历史数据查询和报表打印等功能。见图（6）。 
图（6）谐波报表 机房环境、变压器相间温度报表功能，左图是客户要求右图是软件实现的，主要完发电机房和配电室温湿度统计，变压器相间温度风机启停的检测。为值班人员提供了直观、、可靠的变压器运行情况和机房环境报表。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称，具备数据导出、历史数据查询和报表打印等功能。见图（7）和图（8）。
图（7）变压器相间温度
图（8）机房环境检测 系统通讯结构示意图，主要显示系统的组网结构，系统采用分层分布式结构，同时监测间隔层设备的通信状态。红色表示通讯正常，绿色表示通讯故障。见图（9）。 
图（9）系统通讯结构示意图 负荷趋势曲线界面中可直观的查看回路的负荷运行情况。查看实时和历史趋势曲线，点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；帮助用户进线趋势分析和故障追忆，具备曲线打印功能。为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。见图（10）。 
图（10）趋势曲线图 4 结束语 随着社会的发展及电力的广泛应用，电力监控系统已成为全国各地工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电所用户的必然选择，本文介绍的Acrel-3000电能管理系统在中国建设银行股份有限公司云南分行本部地下B2变电所改造的应用，可以实现对变电所低压配电回路用电的实时监控和电能管理，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与串口服务器、计算机等组成电能管理系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对模拟分合闸、负载越限具有弹出报警对话框及报警声音提示，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究。该系统运行安全、可靠、稳定，为变电所用户解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的社会效益。 参考文献： [1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4 [2].周中等编著. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10 安科瑞 徐玉丽 (江苏安科瑞电器制造有限公司 江阴 214405) 摘 要：随着电力工业的快速发展、计算机网络技术的成熟、智能高压综保的应用，电力系统监控已进入智能化、网络化、数字化的时代。本文介绍Acrel-2000电力监控软件在高容量全密封免维护铅酸蓄电池电力监控系统的用。系统实现了分散式采集和集中控制管理的智化、字化、网络化电力监测。 关键词：工厂变配电;高压综保;电力监测软件 0 引言 配电自动化，是项集计算机技术、数据传输技术、控制技术、现代化设备及管理于体的综合信息管理系统。其目的是提高供电可靠性，电能质量，向用户提供服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。 随着电力网络的不断发展，用电负荷的持续增长，各种新型负载不断涌现，用户更加关注电能质量问题，同时也对电能质量提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战，以实现配电系统持续可靠、低耗的运行。 本文以高容量全密封免维护铅酸蓄电池厂电力监控系统为例，简单介绍变电站的配电自动化监测系统。 1 项目简介 高容量全密封免维护铅酸蓄电池厂是江森集团投资新建的，该厂坐落在江西安吉和平镇306国道傍，整个厂用电高压部分分为20kV和10kV。20kV高压线路分两路送至电厂，分别为和江甲线和和森乙线。整个高压变配电系统中用的是2台美国SEL(20kV)和39台美国GE(10kV) 的智能综合保护，综合保护带有RS485通讯端口,可供上位计算机通讯来实现实时监测和智能管理。为了满足工厂智能化变配电监测的要求，浙江江森采用了上海安科瑞的电力监控软件Acrel-2000，该软件用来实现对电池厂智能用电设备的自动采集、远传和存储、预处理及分析的电力监测平台。 2 系统结构 Acrel-2000电力监控软件是对现场智能综保进行电参量采集与电能数据存储的软件，系统为智能化网络电力监测系统，系统综合应用计算机网络、通讯、数据库、数值处理等多种现代信息技术，是电力系统的基础和重要组成部分。软件组态灵活、实用性强、操作简单、易于维护和扩展性强。它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，能够满足企业智能化供配电的要求，而且可利用网络通讯和IT信息处理技术，有效的加强企业的内部管理，提升企业的科学管理决策速度和准确度。 系统采用分布式结构，数据处理以数据库为中心，分采集、显示、算法等模块，各主要结构关系如图1所示： 
图1 系统总体拓扑图 整套电力监控系统监控管理部分包括监控管理主机、打印机、UPS电源等;该配电系统分成两个部分：20kV高压配电系统以及10kV低压配电系统，相应的次设备安装在高压电气柜、温控箱内。其中20kV开关柜内安装的2台微机保护通过条485总线接入智能通讯管理机;10kV开关柜内39台微机保护通过2条485总线接入智能通讯管理机，另外变压器温控仪经过条485总线接入智能通讯管理机。智能通讯管理机将现场所有设备信号经以太网接入监控主机。 2.1 主要设计参考依据 l IEC870-1 《远动设备及系统总则般原理和指导性规范》 l IEC870-4 《远动设备及系统性能要求》 l IEC870-5 《远动设备及系统传输规约》 l DL 448-91 《电能计量装置管理规程》 l ISO/IEC11801 《综合布线标准》 l GB/50198-94 《监控系统工程技术规范》 2.2 软件功能 系统依据客户实际需求及相关标准进行设计，并实现了配电监测、远程抄表、电能报表、趋势曲线、事件及报警等功能。 人机交互 图2所示为本系统配电监测界面，显示了当前各回路设备运行状态及电力参数的实时显示。实时显示网球中心10KV各回路三相电压、电流;并显示当前回路断路器分合闸状态，另外对于设备通讯故障以及负荷越限等非常规状态进行声光报警，提醒工作人员及时发现并处理突发事件，隐患，确保所有设备在安全稳定的环境下运行， 
图2 数据采集 数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层的测控装置采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Ep、远程设备运行状态、温度等。 数据处理 数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询、分析。避免了运行保障团队直接去配电室查看配电系统运行状态，确保在短时间发现并排除故障。 故障报警及事故追忆查询 在配电系统发生运行故障时，会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间地点，以被用户查询，追忆故障原因，记录如图3所示： 
图3 用户权限管理 可根据用户要求添加和删除软件的用户数量和设置用户的权限。针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。 运行负荷曲线 定时采集进线及重要回路电流负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况、方便管理员掌握用电设备的运行状况，对存在故障隐患的设备及时提出整改，对不合理用电单位提出科学合理的改进，如图4所示 
图4 数据报表查询 为了更加直观的显示各回路运行的历史数据，本系统开发出了报表查询功能，可以通过时间设定窗口，查询任意段时间内的或者任意时间点的电度或者电流数据。为用户提供了准确的历史数据查询。 3 系统特点 系统的软硬件全部模块化，硬件全部智能化。软硬件设计选择工业级标准，可靠性非常高;整个系统的智能控制终端，远程智能通讯控制器全部由16位微机组成，这种集散型控制系统速度快，实时性好，通讯可靠;智能控制终端自带CPU，采集周期短，实时性强，系统冗余度高;各个子系统都是独立工作，互不影响;并且和子系统都实现了模块化，进步提高了整个系统的安全及可靠性。 4 总结 本文介绍了高容密全密封免维护铅蓄电池电力监控系统的总体结构以及实现功能。在2011年系统投资运营以后，已经成功运行了近年时间，为该厂电力设备运行状况起到了良好的监督与管理作用，并将进步为该厂设备维护提供数据依据，将各种隐患于萌芽之中。 参考文献： 1)《电力电测数字仪表原理与应用指南》 任致程，周中，中国电力出版社 公司地址：江苏省江阴市南闸镇东盟路5号 ： ：鲍静君 |
