涂志燕
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801
摘要：基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們對(duì)電力資源的依賴(lài)越來(lái)越廣泛，而現(xiàn)階段內(nèi)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本還相對(duì)較高，因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢(shì)在必行。電力監(jiān)控系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中具有重要的作用，它能夠有力的促進(jìn)電網(wǎng)管理工作效率，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本，本文通過(guò)杭州遠(yuǎn)洋中心電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在商務(wù)寫(xiě)字樓中的應(yīng)用。
關(guān)鍵字：電力系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；商務(wù)；寫(xiě)字樓；企業(yè)公園
0、引言
配電自動(dòng)化，是項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，向用戶(hù)提供服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用電負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng)，各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn)，用戶(hù)更加關(guān)注電能質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。用戶(hù)需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)上述變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、低耗的運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)杭州遠(yuǎn)洋中心電力監(jiān)控的建設(shè)，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在商務(wù)寫(xiě)字樓中的應(yīng)用。
1、項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)
遠(yuǎn)洋中心位于杭州市中心，屬于拱墅區(qū)的核心位置，位于京杭大運(yùn)河畔，南臨大關(guān)路、西臨麗水路、北臨大滸街、東臨上塘路高架。至武林廣場(chǎng)約4公里，車(chē)行時(shí)間約15-20分鐘；東面距杭州火車(chē)東站約6.5公里，西面距杭州西溪濕地僅約10公里，處于地理位置非常越的主城區(qū)。遠(yuǎn)洋中心打造20萬(wàn)方的企業(yè)公園，是杭州城北的商務(wù)。
整個(gè)項(xiàng)目包括B03地塊、B04、B05以及B06共4個(gè)地塊，其中B03包括B03-1、B03-2設(shè)計(jì)套電力監(jiān)控系統(tǒng)，B04、B05以及B06設(shè)套電力監(jiān)控系統(tǒng)。
本電力監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控要求主要有以下幾個(gè)方面：
（1）數(shù)據(jù)采集及處理：通過(guò)間隔層單元實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)各種電力參數(shù)、開(kāi)關(guān)量及溫度量、電度抄表等；
（2）畫(huà)面顯示：全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測(cè)量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種告警信息、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；
（3）記錄功能：具有對(duì)各種歷史數(shù)據(jù)的記憶功能，以供隨時(shí)查詢(xún)、回顧、打印。
（4）報(bào)警處理：用戶(hù)可以按照自己的意愿分類(lèi)、篩選報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口中，根據(jù)不同的報(bào)警級(jí)別，采用推出畫(huà)面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級(jí)別的音響進(jìn)行報(bào)警；
（5）應(yīng)具有完善的用戶(hù)管理功能，避免越權(quán)操作；
（6）歷史曲線顯示：可顯示存于歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意模擬量、電度量以及母線電壓任意時(shí)間的歷史波形圖；
（7）報(bào)表打印功能：可召喚打印、定時(shí)打印各種歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)行參數(shù)，事故報(bào)告統(tǒng)計(jì)，電度量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，主接線圖，負(fù)荷曲線。
2、電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮客戶(hù)的實(shí)際需求，以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備，這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本，同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。
低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于用電管理。另方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài)，當(dāng)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息，便于有關(guān)人員分析各部分的用電狀況，使整個(gè)遠(yuǎn)洋中心的用電活動(dòng)更加可靠。
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
依據(jù)遠(yuǎn)洋中心的配電情況和配電室分布情況，電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)包括：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下圖所示：
其中1#配電室運(yùn)行參數(shù)通過(guò)485總線直接接入1#配電室值班室，2#配電室運(yùn)行參數(shù)通過(guò)光纖傳輸至1#配電室值班室。站控管理層管理人員與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的直接窗口，對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等組成。
通訊層使用的設(shè)備為工業(yè)串口服務(wù)器。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。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類(lèi)型的儀表等，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素。根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)，在本項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)時(shí)為低壓配電回路進(jìn)線回路設(shè)計(jì)ACR330ELH，出線回路設(shè)計(jì)PZ系列智能儀表，實(shí)現(xiàn)進(jìn)線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電度、諧波等電參量，實(shí)現(xiàn)出線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電度等電參量，并對(duì)每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.2監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)
系統(tǒng)依據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了次主接線圖界面顯示；電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警；事件記錄；系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè)；故障報(bào)警及操作記錄；報(bào)表查詢(xún)與打?。幌到y(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線，用戶(hù)權(quán)限管理等主要功能。
2.2.1數(shù)據(jù)的采集與處理
數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開(kāi)關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對(duì)線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能質(zhì)量等信息進(jìn)行采集，開(kāi)關(guān)量的采集則主要是對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài)，以及斷電保護(hù)、運(yùn)行故障等報(bào)警信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶(hù)，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶(hù)查詢(xún)。
2.2.2數(shù)據(jù)記錄
電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對(duì)斷路器分合狀態(tài)以及保護(hù)動(dòng)作的前后順序進(jìn)行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間，進(jìn)而長(zhǎng)時(shí)間的、大量的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故障信息的記錄，即對(duì)故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流、實(shí)時(shí)電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)。由此可見(jiàn)，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對(duì)故障信息的記錄，準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，從而便于工作人員解決。
2.2.3遠(yuǎn)程操作
電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作包括遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程調(diào)控等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，使工作人員可以遠(yuǎn)程對(duì)電流、電壓等信息進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，對(duì)保護(hù)裝置的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，更便于工作人員在遠(yuǎn)程對(duì)隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備進(jìn)行操作，大大減少了工作人員的工作量，不過(guò)，在供配電設(shè)計(jì)中不僅要有電力監(jiān)控系統(tǒng)，還要設(shè)計(jì)人工操作系統(tǒng)，當(dāng)電力監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以人工進(jìn)行處理。
2.2.4用電管理
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本商城內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了用電管理報(bào)表，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)有功電度的采集，按照回路名稱(chēng)的不同，自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能，并可對(duì)某回路的某時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢(xún)，可以幫助物業(yè)建立有效的用能管理考核制度。通過(guò)系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立，使各入駐商鋪管理人員節(jié)能意識(shí)大大提高，有效的節(jié)約了管理辦公能源消耗。
3、供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義
綜上所述，電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提率、減少損失、降低運(yùn)營(yíng)成本，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運(yùn)營(yíng)成本，也成為供配電設(shè)計(jì)中*的重要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便，可以通過(guò)人機(jī)操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監(jiān)控設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、的進(jìn)行傳輸。另方面，在供配電設(shè)計(jì)中運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇監(jiān)控設(shè)備。般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程觀測(cè)以及遠(yuǎn)程控制等功能的設(shè)備，而些電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設(shè)備。
能管理。另方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示樓內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài)，當(dāng)樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息，便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況，使樓內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全，從而保證樓內(nèi)人員的生命安全，提高辦公人員的工作效率。
參考文獻(xiàn)：
[1]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》，高士宏，科技風(fēng)
[2]《電力監(jiān)控運(yùn)用于10kv供配電設(shè)計(jì)》，姚強(qiáng)，科技天地
作者簡(jiǎn)介：
涂志燕，女，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電
