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哥斯達(dá)黎加家體育場電力監(jiān)控系統(tǒng)

2017年10月10日 14:51點(diǎn)擊:739來源:安科瑞電氣股份有限公司>>進(jìn)入該公司展臺

繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801

摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,大型公共場所的用電量也與日俱增,如何更便捷的管理用電,并且保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行就非常值得關(guān)注了,同時,電路的智能控制亦日益成為智能控制的重要方面。變配電室自動化控制是一項(xiàng)提高配電室的安全,可靠穩(wěn)定的運(yùn)行,降低運(yùn)行維護(hù)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項(xiàng)措施,智能化的電路控制可實(shí)現(xiàn)多樣的控制組合以滿足不同場合的需求。本文就基于Acrel-3000電力監(jiān)控軟件和ACR320ELK網(wǎng)絡(luò)電力儀表、ARTU-J16控制單元的監(jiān)控和智能管理系統(tǒng),簡單的介紹一下組態(tài)軟件在配電室電能管理及電路智能控制方面的應(yīng)用。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套分散式采集和集中控制管理,實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無人管理的功能,省去了值班人員現(xiàn)場操作斷路器的煩瑣,提高了供電質(zhì)量和管理水平,具有簡明實(shí)用、投資少等點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:電力監(jiān)控軟件 電力儀表 電能管理

概述
  該項(xiàng)目共有一個配電室、一個發(fā)電機(jī)房共2個配電房和一個場地照明燈光控制室,提供家體育場的辦公、照明、場館照明、空調(diào)用電及其它用電等。所有回路均裝有ACR320ELK網(wǎng)絡(luò)電力儀表,能測量到配電室的電壓、電流、功率等電參量,同時可以通過電操機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各回路的遠(yuǎn)程分合閘。根據(jù)客戶要求,設(shè)計(jì)的Acrel-3000電力監(jiān)控系統(tǒng),不僅能實(shí)現(xiàn)對各配電回路的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理,而且還實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分合閘操作;并能根據(jù)不同比賽規(guī)格實(shí)現(xiàn)場地照明的分級智能控制。

系統(tǒng)分析
  本監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍:項(xiàng)目啟動甲方需提供配電系統(tǒng)一次系統(tǒng)圖、平面圖、二次系統(tǒng)圖等,以供乙方設(shè)計(jì)參考。乙方按照甲方的實(shí)際需求和智能元器件的功能,完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì),主要功能為:一次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報(bào)警;開關(guān)狀態(tài)遙信、分閘報(bào)警及斷路器遠(yuǎn)程分合閘控制(此功能要求現(xiàn)場斷路器安裝有電操機(jī)構(gòu));事件記錄,電能管理報(bào)表(生成日、月、年報(bào)表等相關(guān)報(bào)表);系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測;故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打??;系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能,實(shí)際細(xì)化功能乙方可以根據(jù)甲方的使用習(xí)慣和需求做可行性修改。
  整個系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu),監(jiān)控主機(jī)位于配電室內(nèi),另有發(fā)電機(jī)房各儀表亦通過雙絞線連接入整個監(jiān)控系統(tǒng),配電室配電柜內(nèi)安裝有本公司的ACR320ELK網(wǎng)絡(luò)電力儀表共計(jì)120多個回路。系統(tǒng)采用開放的通訊協(xié)議,通過現(xiàn)場總線與配電系統(tǒng)相連,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和控制功能。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 
  本系統(tǒng)采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即間隔層、通訊層和站控層如下圖所示:


  隔層主要的設(shè)備為:多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、開關(guān)量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
  中間層主要為:通訊服務(wù)器,其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集,同時遠(yuǎn)傳至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
  站控層:設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)、報(bào)警蜂鳴器等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上,集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況,以人機(jī)交互的形式顯示給用戶,同時用戶可以通過系統(tǒng)軟件發(fā)送指令至現(xiàn)場設(shè)備,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控功能。
  以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強(qiáng),總線上允許連接多達(dá)32個設(shè)備,zui大傳輸距離為1.2km。

系統(tǒng)的主要功能
  一、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),需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、有功功率P、無功功率Q、電度EPI及開關(guān)量。
  數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時準(zhǔn)確的顯示給用戶,達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。
  二、人機(jī)交互
  本電力監(jiān)控系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全英文顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖,顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時運(yùn)行參數(shù),畫面定時輪巡切換;畫面實(shí)時動態(tài)刷新;模擬量顯示等。


  場地照明燈光控制系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)院要求,結(jié)合照明燈光的物理特性,通過智能腳本程序?qū)崿F(xiàn)不同比賽要求的模式切換及控制,既滿足了設(shè)計(jì)要求,同時結(jié)合了燈光物理特性的智能腳本也可有效延長設(shè)備的使用壽命。

  三、故障報(bào)警及事故追憶
  在配電系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障時,會及時發(fā)出聲光報(bào)警提示用戶及時響應(yīng)故障回路,同時自動記錄事件發(fā)生的時間地點(diǎn),以被用戶查詢,追憶故障原因。
  四、電能成本管理
  自動進(jìn)行日、月、年的電能統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)具有電能統(tǒng)計(jì)功能,同時生成日、月、年報(bào)表等。
  五、用戶權(quán)限管理
  可根據(jù)甲方要求添加和刪除軟件的用戶數(shù)量和設(shè)置用戶的權(quán)限。針對不同級別的用戶,設(shè)置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來的損失,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運(yùn)行。
  六、運(yùn)行負(fù)荷曲線
  定時采集進(jìn)線及重要回路電流負(fù)荷參量,自動生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線的,方便用戶及時了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況、實(shí)時顯示重要回路的電流、功率數(shù)據(jù),以及查詢歷史電流、功率數(shù)據(jù)等。

  七、報(bào)警設(shè)置
  電壓上限設(shè)置:可以為高壓進(jìn)線電壓,低壓相電壓、線電壓分別設(shè)置上限,當(dāng)實(shí)時數(shù)據(jù)超過上限,該數(shù)據(jù)有黑色變成紅色,并且在實(shí)時報(bào)警和歷史報(bào)警中都留下記錄。
  負(fù)荷上限設(shè)置 :可以為高壓進(jìn)線負(fù)荷、各變壓器負(fù)荷分別設(shè)置上限,當(dāng)實(shí)時數(shù)據(jù)超過上限,該數(shù)據(jù)有黑色變成紅色,并且在實(shí)時報(bào)警和歷史報(bào)警中都留下記錄。如圖

  這樣就給管理帶來很多方便。

系統(tǒng)特點(diǎn)
  通訊線接點(diǎn)少,畫面顯示直觀,數(shù)據(jù)刷新快,及時反應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況,同時系統(tǒng)操作簡單,方便用戶使用,各種功能可根據(jù)用戶的需求靈活變化,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)快捷方便,修改軟件也不繁瑣。

結(jié)束語
  本文講述了體育場綜合自動化控制系統(tǒng)的特征、結(jié)構(gòu)及其功能。該系統(tǒng)是一個龐大系統(tǒng)工程的一部分,要實(shí)現(xiàn)體育場電力監(jiān)控的自動化控制功能,還有許多技術(shù)問題需要攻關(guān)解決,作者相信在不太遠(yuǎn)的一段時間管理便捷化的場館自動化控制系統(tǒng),必將有更進(jìn)一步的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)
[1] 任致程、周中編著 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中電力出版社 2007.4
[2] 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1卷4期
[3] 王振生 解析《變配電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)》智能建筑電氣技術(shù) 2006年5卷3期

作者簡介:繆建梅,女,本科,任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,:, ,:2880157864,:http://it.shacrel.cn


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