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 師晴晴

 江蘇安科瑞電器制造有限公司   江蘇江陰 214405

摘要 本文介紹了基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件為聯(lián)通通訊基站設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)分散式采集和集中控制管理原理的智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)。提高了供電質(zhì)量和科學(xué)管理水平，具有投資少、簡(jiǎn)明實(shí)用、便于智能管理等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控；通訊基站；智能化管理；中國(guó)聯(lián)通

引言

    隨著我國(guó)通信事業(yè)的蓬勃發(fā)展,運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的各類(lèi)通信基站、局站、主站成倍增加,通信機(jī)房用電量不斷飆升。進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)成熟期后,智能化的監(jiān)控，成本的精細(xì)控制已成為各聯(lián)通運(yùn)營(yíng)企業(yè)的研究方向。

項(xiàng)目分析

    烏蘭察布聯(lián)通公司隸屬于中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司內(nèi)蒙古分公司，是由原中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)網(wǎng)通于2008年10月15日合并后成立的特大型國(guó)有電信企業(yè)，擁有固定資產(chǎn)13億元，下轄十個(gè)旗縣市分公司，員工2000余人，主要經(jīng)營(yíng)GSM移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、、各類(lèi)固定電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施及相關(guān)電信服務(wù)，擁有GSM手機(jī)用戶25萬(wàn)戶，、寬帶、小靈通等各類(lèi)用戶總數(shù)35萬(wàn)戶。

    本項(xiàng)目是針對(duì)聯(lián)通烏蘭察布分局通訊基站所設(shè)計(jì)的電力監(jiān)控系統(tǒng)。通訊基站在通信中的地位非常重要，通信信號(hào)主要通過(guò)基站傳輸，基站將從手機(jī)收到的信號(hào)傳給服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過(guò)處理再發(fā)送給基站，基站再發(fā)送給目標(biāo)手機(jī)，就完成了一次通信。如果沒(méi)有基站，就無(wú)法完成通信，包括固定也是這樣。本電力監(jiān)控系統(tǒng)正是通過(guò)對(duì)通訊基站的供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)確保其供電正常，從而使通訊基站不至于因供電系統(tǒng)的故障導(dǎo)致影響其運(yùn)行，并且無(wú)法讓管理人員及時(shí)得到故障信息。

用戶需求

    1） 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

    2） 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整，確保各類(lèi)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及一致性。

    3） 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足軟件平臺(tái)、硬件平臺(tái)的兼容及系統(tǒng)間互聯(lián)的要求。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注重系統(tǒng)的可維護(hù)性。

    4） 電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括頻率偏差、電壓（電流）有效值、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、電壓偏差、事件記錄和事件發(fā)生時(shí)的波形記錄。

    5） 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)具有通過(guò)web網(wǎng)頁(yè)形式發(fā)布電能質(zhì)量數(shù)據(jù)功能，包括報(bào)表、圖形、事件信息?？砂凑沼脩糇远x時(shí)間，組織***頁(yè)顯示電能質(zhì)量趨勢(shì)圖和電能質(zhì)量報(bào)表等。

軟件設(shè)計(jì)參照的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

    GB/50198-94        《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

    GB/T13730          《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

    DL/T630            《交流采樣遠(yuǎn)動(dòng)終端通用技術(shù)條件》

    GB/T13729          《遠(yuǎn)動(dòng)終端通用技術(shù)條件》

    GB2887             《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

系統(tǒng)構(gòu)架及軟件功能

    通訊網(wǎng)絡(luò)：通訊網(wǎng)絡(luò)集聯(lián)包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接和通訊網(wǎng)路的組建?，F(xiàn)場(chǎng)智能儀表之間的連接，各電表通過(guò)屏蔽雙絞線，并且以現(xiàn)場(chǎng)總線方式進(jìn)行傳輸接入動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)；由于聯(lián)通的基站分布廣，基站與局站之間相隔很遠(yuǎn)達(dá)到數(shù)千米級(jí)別，我們可以考慮應(yīng)用光纖來(lái)組網(wǎng)傳輸。

    通訊設(shè)備：主要由通訊管理機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí)，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。

    通訊管理機(jī)：是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和智能通訊管理中心。它具備了數(shù)據(jù)采集與處理、通訊控制器、前置機(jī)等功能。以太網(wǎng)設(shè)備：包括工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)。

    通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無(wú)線通訊等。

    聯(lián)通監(jiān)控平臺(tái)要通過(guò)主站來(lái)監(jiān)測(cè)查詢(xún)各個(gè)基站的能耗數(shù)據(jù)并且從局站能耗管理服務(wù)器對(duì)基站監(jiān)控中心獲取的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)生成能耗管理報(bào)表的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，從而構(gòu)造一套綜合組網(wǎng)的能耗管理系統(tǒng)，將局站基礎(chǔ)信息存儲(chǔ)到能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中；統(tǒng)計(jì)分析所生成的能耗數(shù)據(jù)、能耗同比數(shù)據(jù)、能耗環(huán)比數(shù)據(jù)、單位能耗分析數(shù)據(jù)、能耗效率數(shù)據(jù)等。

2 系統(tǒng)功能

2.1數(shù)據(jù)采集與處理

    數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控層儀表采集完成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度EPI、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

2.2數(shù)據(jù)庫(kù)建立與查詢(xún)

    主要完成遙測(cè)量和遙信量定時(shí)采集，并且建立數(shù)據(jù)庫(kù)，每隔一定時(shí)間將所采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，供客戶自行根據(jù)時(shí)間查詢(xún)。

2.3歷史數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出

    當(dāng)客戶查詢(xún)數(shù)據(jù)時(shí)，可以選擇將報(bào)表輸出為一個(gè)excel文檔或者直接打印以供存檔。

    電力監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和通信系統(tǒng)提供的傳輸通道，完成對(duì)各回路電力參數(shù)的數(shù)據(jù)采集，信息經(jīng)分析、處理，以報(bào)表等多種形式供值班員參考，使值班員能夠便捷的掌握供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，包括相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理

2.4運(yùn)行信息與保護(hù)信息采集

    系統(tǒng)采集來(lái)自智能測(cè)控單元裝置送來(lái)的參數(shù)，低壓主進(jìn)線、母聯(lián)和出線的遙測(cè)信號(hào)。包括每個(gè)回路的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無(wú)功電能和各種報(bào)警信息等。

2.5人機(jī)操作界面

    系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單、易用、良好的用戶使用界面?？砂凑张潆娝@示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)。

    系統(tǒng)軟件提供功能齊全的圖形編輯軟件，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況和以往習(xí)慣自行定各種圖元圖形及設(shè)備在各種狀態(tài)下的顯示方式。

    包括如下功能特征：

    全圖形方式編輯的圖形畫(huà)面具有多種顯示特性，用戶可以非常直觀、方便地編輯、定位、查看有關(guān)信息和內(nèi)容。

    提供畫(huà)面管理工具，可聯(lián)想相關(guān)調(diào)用、重要畫(huà)面快速調(diào)用、畫(huà)面文件索引選擇、事故自動(dòng)調(diào)用畫(huà)面。

    提供多種數(shù)值顯示手段，數(shù)值可用棒圖顯示、曲線顯示，并可根據(jù)數(shù)值狀態(tài)和系統(tǒng)狀態(tài)由用戶根據(jù)需要和習(xí)慣自行定義閃爍、變色及置上特殊符號(hào)以便區(qū)分包括遙測(cè)在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)的正常、越上限、越下限等情況。

    屏幕顯示：中文液晶顯示，可選擇圖形顏色、閃爍、動(dòng)畫(huà)等手段充分表示工況圖及操作畫(huà)面、配電系統(tǒng)實(shí)用參數(shù)表格、各類(lèi)操作票及報(bào)表、事故及故障報(bào)警顯示、測(cè)控及保護(hù)單元運(yùn)行工況顯示等電力運(yùn)行狀況；畫(huà)面顯示響應(yīng)時(shí)間1s。

2.6統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表、打印

    數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)和歷史記錄保留3年以上；

    對(duì)各電氣設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)用戶要求生成各類(lèi)報(bào)表，包括：

    ♦ 分時(shí)、日、月、季度和年度報(bào)表；

    ♦ 各設(shè)備參數(shù)和值統(tǒng)計(jì)報(bào)表；

    ♦ 全系統(tǒng)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表等；

    ♦ 對(duì)于事件記錄、報(bào)警和數(shù)據(jù)報(bào)表，可設(shè)置為定時(shí)打??；

2.7歷史記錄與趨勢(shì)分析

    系統(tǒng)收集各監(jiān)測(cè)控制與管理裝置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在一個(gè)開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)中予以保存，系統(tǒng)可保存長(zhǎng)時(shí)段（多年）的歷史記錄。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)記錄可進(jìn)行各參數(shù)的年度、月度和日變化和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析，進(jìn)行分類(lèi)和綜合比較分析，為業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和設(shè)備設(shè)施使用優(yōu)化提供依據(jù)。

趨勢(shì)分析：

2.8系統(tǒng)

    本系統(tǒng)軟件設(shè)置多達(dá)幾百種密碼分區(qū)和密級(jí)設(shè)置，為系統(tǒng)管理員、工程師、值長(zhǎng)、一般值班操作人員等提供分級(jí)密碼，并對(duì)所有操作自動(dòng)進(jìn)行帶時(shí)標(biāo)事件記錄，可建立良好的反事故措施。

    用戶權(quán)限管理：

2.9故障分析與設(shè)備維護(hù)管理

    系統(tǒng)依據(jù)帶時(shí)標(biāo)的事件記錄和波形記錄可進(jìn)行故障和事件的成因分析；另外，系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)開(kāi)關(guān)等設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)和累積壽命參數(shù)，可據(jù)此提出設(shè)備維護(hù)預(yù)告；

    事件記錄：

2.10其他功能

    其它日常管理，如運(yùn)行記錄及交接班記錄管理，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、缺陷、維修記錄管理、規(guī)章制度等。管理功能滿足用戶要求，適用、方便、資源共享。各種文檔能存儲(chǔ)、檢索、編輯、顯示、打印。

結(jié)束語(yǔ)

    為了節(jié)能減排工作做到精細(xì)化管理，特建設(shè)本電力監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)機(jī)房樓、辦公樓、自有營(yíng)業(yè)廳、基站和獨(dú)立傳輸節(jié)點(diǎn)機(jī)房的用電情況進(jìn)行管理。為實(shí)現(xiàn)通信基站、局站、主站能耗的精細(xì)化管理，需要對(duì)局站的總耗電和分項(xiàng)耗電進(jìn)行采集，Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)是解決供配電高質(zhì)量運(yùn)行的良好配電系統(tǒng)之一。

參考文獻(xiàn)

任致程、周中編著 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中國(guó)電力出版社 2007.4

朱立泉 變配電系統(tǒng)的智能管理系統(tǒng)分析 智能建筑電氣技術(shù) 2007年第1卷第4期