Acrel-2000型电力监控系统可实现配电所配电回路用电的实时监控和管理

0概述

为了保证用电负荷的统计分析和危险源的实时监测，需要对天康生物配电室的10个KV高压配电柜及0.4KV实时在线监控低压配电柜的电压、电流、功率、开关量信号等参数。监控点一旦监控参数异常，可及时检测报警，相关人员应采取必要措施，避免发生安全事故。

天康生物有1#配电室、2#配电室、3#配电室三个配电室；其中1#配电室有21个综合保，变压器温度控制器2个，低压仪表83个，1万个KW玉柴油发电机组，1台直流电源屏，2套电容补偿柜，3套UPS机柜；2#配电室共7台综合保修，2台变压器温控器，87台低压仪表，1台600KW玉柴发电机组1台直流电源屏，2套电容补偿柜，5套UPS3#配电室有2台高压仪表和30台低压仪表。

构建系统的意义

作为企业的主要能源消耗，许多管理者仍然停留在每月的电费清单上——每月支付多少电费；电力管理仅限于安排电工每天到各配电电路抄表上的电流、电压和电度值，检查各电路是否跳闸，只是为了确保企业内部的正常用电。

企业每月电费数十万、数百万甚至数千万元，这些电在哪里使用，电费是否合理，是否有节能空间；大型设备未增加，电费较上月明显增加；公司生产规模没有扩大，原变压器供电没有问题，为什么设备主管最近争吵变压器负荷不够，增加变压器；变压器运行过程中无异常，如何爆炸；电费表中过度需求或低功率因数的罚款；生产电机设备经常损坏，如何有效降低损坏频率；意外停电，影响生产，难以及时消除故障，恢复供电；配电系统老，配电线路多次改造，只知道一般方向，没有人知道如何分配；人工抄表和复费率电价统计工作量大，存在人为误差；同时，抄表人员与强电接触或攀爬作业存在安全隐患。

这些都是在电力管理过程中或多或少会遇到的问题，如何解决这些问题尤为重要。简单的劳动力和不满意，因此需要建立测量系统，通过自动实时复制，保证配电系统的安全可靠运行，提前预警设备故障（电路负荷等），提示值班人员及时消除故障，及时恢复供电；根据数据为后续节能改造提供数据支持，通过数据分析改进管理模式，建立有效的数据评价机制，最终实现节能降低企业运营成本。

2需求分析

为确保生产管理用电负荷的统计分析和危险源的实时监测。现场需要10KV高压配电柜及0.4KV电压、电流、功率、各开关量信号等。 实时在线监控参数。监测点监测参数异常，可及时检测报警，相关人员应采取必要措施，避免发生安全事故。自动抄表功能节省了人力物力，电流趋势曲线功能能够直观的显示各回路的工作状态与时间。

数据采集

10个自动收集场所KV电路微机保护及多功能仪表模拟数据，自动采集现场开关状态及故障状态等开关数据。

配置周期(1分钟~24小时)，支持实时采集和自动周期采集(定时采集)。

支持多线程处理机制，提高数据采集效率，同时采集多个设备。

数据实时显示采用配电室主接线图直观显示模式，各回路开关断合以及故障状态直观可见。

查询和显示数据

各级管理人员的查询可以很容易地实现，查询界面可以满足各级管理人员的要求，可以支持灵活的条件组合查询。

根据不同用户的不同权限，数据显示功能分为操作层、管理层和决策层。

权限管理

授权不同用户的功能子菜单、具体档案记录、数据记录等。

该系统具有合理完善的用户安全控制机制，能有效保护应用环境中的信息资源，防止信息丢失、盗窃和损坏。

故障报警

故障判断和报警具有自动故障判断和声光报警功能。报警类型包括开关故障、电压、电流超限、现场微机保护和监控系统通信故障等。报警时间自动记录在系统数据库中，方便用户查询，员工可随时掌握三个配电室配电电路的实时运行状态，发现变配电运行故障并进行相应处理，提高变配电管理效率，提高电力系统的安全性和可靠性。

2 系统方案

本方案为天康生物项目设计了一套整体电力监控系统，对三个配电室的综合保护和仪器进行统一监控。同时，在每个配电室增加一个壁挂式触摸屏主机进行现场监控。一旦有遥信变位或遥测限制，可实时进行当地声光报警。如下图所示：

1)站控管理层

站控管理是电力监控系统管理人员的直接窗口。天康生物有限公司兽用生物安全等级三级防护升级改造项目主要指监控室内的监控主机。

2)网络通信层

通信层主要由总线网络组成。总线网络的主要功能是实现现场微机保护和多功能仪表与站控管理层的数据交互，集中配电系统管理、信息化、智能化，大大提高配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到无人值守的目的。

3)现场设备层

现场设备层为数据采集终端，主要由10人组成KV由配电柜上的微机保护装置和多功能电力仪由屏蔽双绞线的智能设备组成RS485接口，采用MODBUS通信协议总线连接到监控主机组网，实现远程控制。

微机保护装置和低压电力仪表现场连接

现场微机保护装置和低压多功能电力仪表手拉手屏蔽双绞线(RVSP2*1.0)通信连接，每条总线连接5台左右的微机保护，25台以内的电力仪表。具体连接图如下:

通信线路连接示意图

3 系统功能

配电站实时监控系统图为主监控图，主要实时监控天康生物有限公司兽用生物安全等级三级保护升级改造项目三间配电室所有配电电路的运行状态。系统图中可直观看到每条路10KV三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等。

事件报警记录功能主要完成查询时间内的报警信息事件记录和时间，为值班人员提供依据，分析事故原因。

参数抄表功能主要为10KV查询配电柜各电路的电气参数。支持随时查询电气参数，具有数据导出和报表打印等功能。报告中的电路名称与数据库相关，方便用户修改电路名称。

功耗报表功能，可选择查询时间段，支持任何时间段电路的累积电量查询，具有数据导出和报表打印功能。为值班人员提供准确可靠的电能报表。该报表的电路名称与数据库相关，方便用户修改电路名称。如下图所示，用户可以直接打印报表EXCEL格式存储在其他位置。

系统通信结构示意图主要显示系统的网络结构。系统采用分层分布式结构，监控间隔设备的通信状态。红色表示正常通信，绿色表示异常通信。

负荷曲线界面可查询各电路的历史功率负荷曲线。

权限管理可以为不同的用户设置不同的权限，防止越权操作。

4 结束语

在当今配电设施的应用中，工业建筑的配电安全非常重要。Acrel-天康生物有限公司兽用生物安全等级三级防护升级改造项目应用2000电力监控系统，可实现配电所供配电电路用电的实时监控。系统实现数据采集的分析和处理，实时显示三个配电室各配电电路的运行状态，弹出报警对话框和报警声音提示，安全、可靠、稳定，确保工业建筑用电可靠性。