安科瑞 繆凱倫 陳聰 陳正

摘要：本文主要介紹深圳車輛管理所電力監控系統，采用智能電力儀表采集配電現場的各種電參量和開關信號。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監控系統實現變電所配電回路用電的實時監控。

關鍵詞： 樓宇自動化；電能計量；配電監控；電力監控系統；負荷

0 項目概述

深圳市車輛管理所是深圳市公安局交通支隊下屬的正處級單位，位于深圳市南山區龍井路口，設13個正科級單位，分別為政秘科、機動車管理科、檔案科、審驗科、考試科、駕駛證管理科等，主要負責機動車的注冊登記、移交登記、變更登記、抵押登記、注銷登記等業務。

深圳車輛管理所配電系統內共3臺低壓變壓器，其中1#變壓器進線柜為1AA1柜、2#變壓器進線柜為2AA1柜、3#變壓器進線柜為3AA1柜，另外還包括一條獨立的發電機配電線路（作為緊急備用電源），1#、2#、3#變壓器出線分別通過母聯連接，以備變壓器進線停電時切換供電。本套電力監控系統針對變壓器以下各進線及饋線柜進行實時監控，及時發現各線路供電異常、故障等，并發出聲光報警。

1 需求分析

深圳車輛管理所有的配電室位于辦公大樓后側地上一層，消防中心值班室與配電室在同一棟樓中，共計配電回路約113條，其中進線回路4條，聯絡回路2條，其余為饋線回路共計107條。各進線及聯絡回路安裝多功能網絡電力儀表，饋線回路安裝多功能智能儀表，對配電室部分所有配電回路的工作狀態進行監控。

2 系統設計方案

安科瑞公司根據深圳車輛管理所的實際情況為其選用了Acrel-2000電力監控系統。

      Acrel -2000 符合的標準

本技術方案以現行國家及電力行業的有效標準為依據，國標未列入部分應參考IEC標準和規范。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。

GB2887-2000                《計算站場地技術要求》

GB/T13729-2002           《遠動終端通用技術條件》

DL478-2001                  《靜態繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》

DL/T400-2010               《繼電器和安全自動裝置技術規程》

DL/T 814-2002              《配電自動化系統功能規范》

DL/T634-2002               《遠動設備和系統傳輸規約基本遠動任務配套標準》

DL/T721-2000               《配電網自動化系統遠方終端》

DL/T770-2001               《微機變壓器保護裝置通用技術條件》

GB/T50063-2008          《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

GB-14285-2006            《繼電保護和安全自動裝置技術規程》

GBJ232-2002                《建筑電氣工程施工質量驗收規范》

GB/T15145-2001          《微機線路保護裝置通用技術條件》

GB50171-2006             《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結線施工及驗收規范》

GB/50198-2011            《監控系統工程技術規范》

GB/T17626.5                 《浪涌（沖擊）抗擾度試驗》

DL/T5003-2005            《電力系統調度自動化設計技術規程》

IEC-61131-3                 《圖形可編程標準》

本項目中，系統結構采用分層分布式，監控中心值班室放置一臺主機，一臺串口服務器，一臺UPS電源，一臺打印機。現場設備通過總線式連接，分為7條總線牽至值班室，通訊線纜采用屏蔽雙絞線。具體設備連接情況請見下圖3。

現場設備包括ACR320ELH儀表6臺，PZ80-E4儀表107臺，所有儀表具備開關量采集功能，準確告知斷路器工作狀態，已判斷線路是否帶電，可否進行線路維護等操作。因配電間距離監控值班室較近，且儀表種類單一，組網難度不大。

3 系統功能

本系統功能模塊具體分為5塊，包括實時數據顯示、系統負荷曲線、用電報表、報警和用戶管理，以下介紹各模塊功能。 3.1下圖1為實時數據顯示界面：

圖1 實時數據顯示界面

        此界面圖形主要根據車管所配電系統一次配電系統圖繪制而成，通過此圖使用者可清晰看出配電系統結構，并能實時觀測系統用電情況，通過標注回路用途，使配電系統的走向更為清晰化，另外回路名稱可隨時根據用戶需要進行更改，但是此處設置了更改權限，需用戶登錄并正確輸入密碼后才可進行回路名稱更改，電壓、電流等常規電參量也可以在一次示意圖界面上查看，圖中還配有曲線分析按鈕，當用戶需要觀察近期回路運行狀況時，只需點擊曲線分析按鈕即可以進行查看。   3.2 具體界面如圖2所示：

圖2 功率趨勢曲線

        此界面使用快捷方便，可查詢任意時刻，任意時間段的負荷趨勢曲線。 以下為通訊示意界面，顯示配電間內所有儀表的通訊狀態，通過儀表所處配電柜位置劃分，標注其通訊地址和通訊狀態。如圖3所示：

圖3 通訊狀態圖

       低壓配電室配電回路運行狀態時刻報表如圖4所示：此報表可任意時刻顯示回路常用電參量。

圖4 電參量查詢報表

3.3 報表功能

       配電室電能管理系統為用戶定制了兩種功能的報表，一種如圖5所示，針對某一個主要回路，可以由用戶自行選擇時間生成該回路在該時刻常規電參量的歷史值。    

圖5 電能統計報表

3.4 事故報警和追憶

對于電氣值班人員來說，跳閘報警的實時性和準確性是非常重要的指標，電能管理系統為用戶定制的報警功能主要針對配電室低壓回路斷路器的分合閘變位，通過報警窗口和外置音箱發出報警音提示值班人員低壓饋出回路斷路器發生了變位，根據報警窗口顯示的內容，可以立即定位報警回路并進行響應，保障大樓配電系統穩定運行。

3.5 針對不同級別的用戶，設置不同的權限，方便不同權限的管理人員對系統的不同操作，實現配電系統的安全，可靠運行。通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

4 運行效果

隨著社會的發展及電力的廣泛應用，智能電力監控系統已成為現代生活辦公必然選擇，本文介紹的電力儀表及Acrel-2000電力監控系統在深圳車管所項目的應用，方便了車管所內部考核，節約了大量人力成本、減少了因斷電引起的巨大損失，同時系統實現對采集數據的分析、處理，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；報警窗口的彈出有助于提醒值班人員及時檢查現場設備的運行狀況。

在Acrel-2000電力監控系統應用之前，整個車管所用電基本上靠人工來操作，投入了大量的人力資源，現場的設備運行狀態也不能及時被值班人員掌控，增加了車管所設備運行時的隱患。Acrel-2000電力監控系統完成以后，減少了電氣值班人員，實現了現場信息的實時監測；通過報警窗口的應用，消除了電氣故障，使值班人員更加安全，整套工作的實施也更加人性化。

5 結束語

Acrel-2000電力監控系統具有通用性好、可靠性高、組態靈活等優點，在深圳車管所項目上得以成功應用。隨著計算機信息技術的普及，低壓配電智能化的要求也越來越高，變配電監控及低壓配電管理使得實現配電室的無人職守成為現實，系統對各種用電設備的歷史運行數據和狀態進行管理分析，便于維護人員明確設備狀況，制定詳細的設備維護計劃，減少人力投入，提高工作效率，從而降低整個系統的運營成本。