安科瑞 師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
摘要:介紹崇明島陳家鎮(zhèn)濱江生態(tài)休閑運動居住社區(qū)4號地塊(凱悅酒店),采用智能電力儀表,采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-2000型電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞:崇明島陳家鎮(zhèn);10KV變電所;0.4KV變電所;智能電力儀表;Acrel-2000/3000型;電力監(jiān)控系統(tǒng)
0 概述
崇明島地處長江口,是*三大島,素來被譽為“長江門戶,東海瀛洲",也是世界上大的河口沖積島和沙島。由世界500強中化集團旗下方興地產(chǎn)與世界的酒店管理集團凱悅酒店集團強強聯(lián)手建設(shè)的崇明金茂凱悅酒店,位于上海崇明島中國地質(zhì)公園東灘濕地項目內(nèi),占地約5萬平方米,總建筑面積約18萬平方米。酒店由美國JWDA建筑師事務(wù)所、WILSON和貝爾高林分別擔(dān)綱建筑設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計和景觀設(shè)計,充分發(fā)揮生態(tài)資源優(yōu)勢,成為崇明生態(tài)島上*五酒店。
崇明金茂凱悅酒店以現(xiàn)代中式風(fēng)格為整體建筑格調(diào),與周邊生態(tài)環(huán)境自然融合,在時尚現(xiàn)代的基礎(chǔ)上融入上海本土元素和度假風(fēng)格,擁有餐飲、游泳池、健身等多項休閑娛樂設(shè)施,同時宴會、大型會議等配套,提供禮賓服務(wù)。同時酒店將與建設(shè)中的72洞海島高爾夫球場、賽事級馬球場、海船級游艇碼頭、東灘水世界主題樂園、直升飛機停機坪、會議中心和別墅群等一起,共同打造出*的旅游度假勝地。
崇明金茂凱悅酒店東南側(cè)運動會所地下一層設(shè)有一座開關(guān)站,與周邊酒店距離主變方向大于12 米,側(cè)變方向大于8 米,不會對附近游客產(chǎn)生影響,周圍電磁場環(huán)境為一級區(qū)。
本次項目為崇明金茂凱悅酒店的高壓和低壓變電所部分的電力監(jiān)控系統(tǒng)。
1 需求分析
現(xiàn)場共有一座變電所分為高壓和低壓兩部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。軟件大概功能要求如下:
電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新,并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱、電流越限值及開關(guān)狀態(tài)等信息。
對各回路的電流繪制趨勢曲線,便于分析該回路配電運行工況。
對各回路的電能集抄功能,并可生成時間段內(nèi)符合客戶管理需求的用電報表。
本技術(shù)條件適用于崇明省陳家鎮(zhèn)濱江生態(tài)休閑運動居住社區(qū)4號地塊(凱悅酒店)的配電室低壓柜以及高壓柜。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件,但不于此,其技術(shù)性能應(yīng)滿足對配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。
2 系統(tǒng)方案
監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)崇明省陳家鎮(zhèn)濱江生態(tài)休閑運動居住社區(qū)4號地塊(凱悅酒店)變電所的10/0.4kV配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為變電所T1、T2、T3、T4變壓器的低壓進線柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線柜及高壓側(cè)儀表進行遠程實時監(jiān)控和電能管理。系統(tǒng)接入181只多功能電力儀表,分9條總線,值班室位于本變電所內(nèi),總線直接接入值班室內(nèi)采集設(shè)備,從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
1)站控管理層
站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由NPORT5630-16串口服務(wù)器、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。NPORT5630-16串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表;以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,大提高了配電系統(tǒng)的性、可靠性和穩(wěn)定性,真正達到了無人值守的目的。
3)現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)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(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器,經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng),實現(xiàn)遠程控制。
智能儀表現(xiàn)場連接示意
現(xiàn)場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接,每根總線連接智能儀表數(shù)量在20只左右,然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器NPORT5630-16,進而將數(shù)據(jù)上傳至當?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示:
低壓進線和饋線回路采用多功能儀表,它能測量所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度。
3 系統(tǒng)功能
功能特點
本系統(tǒng)采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠。通過相應(yīng)快捷按鈕即可進入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面,一切操作均可在界面上進行,而且具有遠程顯示功能。
登錄界面
進入軟件,輸入對應(yīng)的密碼登錄后,進入監(jiān)控系統(tǒng)界面,查看監(jiān)控數(shù)據(jù)。用戶名分為“管理員"和“操作員",兩者權(quán)限不同,操作員只能操作部分功能,管理員擁有高權(quán)限。
整個界面設(shè)計為三塊,標題界面、配電系統(tǒng)界面和菜單切換界面。
菜單切換界面
在軟件窗口底部設(shè)計為菜單切換界面,該界面排的7 個按鈕為系統(tǒng)各個功能切換按鈕。
配電監(jiān)測
配電監(jiān)測功能說明
詳細參數(shù)
對于每個整個配電結(jié)構(gòu)顯示在界面上,可查看個配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數(shù)據(jù)包括:三相電流,三相電壓,進線回路的功率、電能、功率因數(shù)、回路名稱,和出線回路的電流。
在管理員身份登錄權(quán)限下,可在系統(tǒng)中直接對回路名稱進行修改,并且可以在界面中查看三相表的詳細參數(shù)。本項目將有多張系統(tǒng)圖,通過點擊窗口正下方的不同的系統(tǒng)圖名稱進行畫面切換。
配電監(jiān)測菜單欄
系統(tǒng)圖的各個回路圖標和母線圖標在沒有通電時會顯示綠色,上電后會顯示紅色,以此區(qū)分。
通訊狀態(tài)
通訊狀態(tài)功能說明
在通訊狀態(tài)界面,能夠看到整個系統(tǒng)采用已變壓器為干線的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)診斷功能。能實時監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài),出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時,系統(tǒng)自動顯示故障線路及具體單元。
電參量報表
電參量報表功能說明
設(shè)置時間控件的時間,可以查詢歷史某時刻的各個回路的電參量報表。主要數(shù)據(jù)包括:三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率補償因數(shù)、電能。該報表包含所有的回路。幫助用戶了解每個時刻系統(tǒng)運行中是否出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定,電流越限,功率、功率因數(shù)是否符合要求。以次為依據(jù),對系統(tǒng)進行更好的管理和優(yōu)化。多張表格可在表頁下端選擇切換。
該報表可以以電子表格的方式導(dǎo)出和具備打印功能。
電能報表
電能報表功能說明
對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn),該報表可以呈現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的各回路用電,每個進線回路及它所帶的出線回路制作在一張表內(nèi),可方便查詢。多張表格可在表頁下端選擇切換。
通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間,即可顯示此時間段內(nèi)的用電量,也可以以電子表格的形式導(dǎo)出和打印。
電流曲線
電流曲線功能說明
選擇一個回路后,回路名稱會在窗口上方顯示。曲線圖表的X 軸表示時間跨度,Y 軸表示量程??娠@示選定回路的一天和七天的歷史曲線顯示;也可顯示過去一天和七天時間段內(nèi)的選定回路的電流趨勢曲線。同時可任意放大選定區(qū)域內(nèi)的曲線。
電流曲線可以幫助用戶進行電能質(zhì)量分析和故障分析。
報警及事件
實時報警
遙測/遙信實時報警功能
實時報警窗口分為“遙測實時報警"和“遙信實時報警",分別監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量和遙信量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開,并一直隱藏在后臺。
當有電流或者電壓越限,并且觸及報警界*,“相應(yīng)實時報警"窗口就會自動彈出,并以紅色字體顯示具體的報警信息:回路名、越限的電參量、報警值等。
歷史報警
報警歷史查詢
通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間,即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)報警信息,包括遙測報警和遙信報警,還包括具體的報警時間,報警類型,報警內(nèi)容等。
用戶管理
用戶管理功能說明
用戶管理界面為用戶提供了3 項與用戶身份和管理有關(guān)的功能。“用戶登錄"可以實現(xiàn)登錄用戶身份的切換;已登錄用戶可以通過“用戶注銷"刪除登錄用戶的身份;“管理員"可以通過“用戶配置" ,修改所有用戶的登錄密碼;"管理員“可以使用“添加刪除"增添用戶身份,也可以刪除已有的用戶身份。在界面中還有小化及退出2 個快捷功能。當選擇退出時,系統(tǒng)將彈出
4 結(jié)束語
在當今配電設(shè)施的應(yīng)用中,酒店的配電性至關(guān)重要,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在崇明省陳家鎮(zhèn)濱江生態(tài)休閑運動居住社區(qū)4號地塊(凱悅酒店)的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與串口服務(wù)器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠程抄表以及分析、研究,該系統(tǒng)運行、可靠、穩(wěn)定,為工廠解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),取得了較好的企業(yè)效益。
參考文獻:
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10