电力监控系统方案设计-推荐

摘要：介绍德志汽车零部件（日照）有限公司电力监控系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-2000电力监控系统实现变电所配电回路用电的实时和电能管理。
  0  概述
  德志汽车零部件（日照）有限公司，是瑞士DGS系统集团公司在中国布局的家生产企业。公司注册资本1200万瑞士法郎，总投资8500万瑞士法郎。公司整体占地面积为76,000平米，包括办公楼、生产车间、实验室、库房等。
  本系统对德志汽车零部件（日照）有限公司高低压配电室进行电力，以保证用电的安全、可靠和。
  Acrel-2000型低压智能配电系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电智能设备连接为一个**的整体，实现电网运行的远程和集中管理。
  1  系统结构描述
  本项目共5台AM5系列微机保护装置、50台ACR系列多功能电力仪表。在配电室内放置采集装置，现场多功能仪表经485总线连接至对应的采集装置，现场串口服务器经网线将数据传输至主机上。
  本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层。
  间隔设备层主要为：微机综合保护装置、多功能网络电力仪表等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组讯，实现数据现场采集。
  网络通讯层主要为：Anet智能网关将配电柜内的综保和电力仪表集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。
  站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。
  2  电力监控系统主要功能
  2.1  数据采集与处理
  数据采集是配电的基础，由现场ACR系列多功能网络仪表采集完成，采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、设备运行状态等数据，并将采集到的数据存入数据库供用户查询，终达到配电的自动化化和智能化要求。
  2.2  数据库建立与查询
  主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。
  2.3  运行负荷曲线
  负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作，帮助用户进线趋
  势分析和故障追忆，为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。
  2.4  远程报表查询
  报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式，把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。
  报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计，数据导出和报表打印等功能。
  3  案例分析
  10kV回路安装的AM5 系列产品具有统一的软硬件平台、强大的保护逻辑图形化可编程功能和丰富的接口资源，能够适应 35kV 及以下电压等级的各种变配电测控保护要求，满足个性化定制需求，广泛应用于建筑、工业、能源等领域。可提供 12 路交流输入（标准硬件包括：三相保护电流、两个零序电流、三相测量电流及 4 个电压通道），16 路可编程遥信输入，10 路可编程继电器接点输出，可满足绝大多数场合下中低压系统间隔层的保护测控要求。
  低压回路采用的ACR系列多功能电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点，这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。
  功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量，其中包括：线三相电压，电流，功率，功率因数，电能，频率等电参量及配出回路的三相电流；遥信功能实现显示现场设备的运行状态，主要包括：开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警；断路器变位时会发出报警信号，提醒用户及时处理故障。
低压配电系统电力监控系统的设计
普通电力监控系统
普通的电力监控系统是以电脑和因特网技术为基础，开启服务装置和智慧型装置的改造，构建供、输电装置的实时资料收集、电源状况和远程掌控。对于普通的监控系统来说，需要人工来处理一定数量的实时资料，因此需要消耗一定的人力物力来处理数据，分析完数据后还要依靠人工来做出相应的对策，这样的设计耗时又耗力。原来我们农民伯伯收割小麦可能要很久，甚至由于天气还会造成减产甚至损失，但看现在我们正处在科技进步的新时代，拖拉机能代替人工在两天内完成之前需要很多人一个月才能完成的任务，所以时代在前进，各种事物也要紧跟脚步努力向前。

用电采集系统现状
先是数据采集服务。数据采集服务主要负责通讯前置、报文解析、数据入库。在海量数据接入的情况下，高峰负荷期间，单台采集前置需要处理的通讯报文数量可能是现在的几十倍乃至上百倍，对采集前置的并发处理能力带来巨大压力。虽然当前采集前置一般采用分布式架构，但每个采集节点承担了任务生成、逻辑控制以及数据入库等多个业务，造成单个节点承担的业务过于繁重，尤其是数据入库效率较是限制了采集前置的线性扩展能力。其次是主站应用。主站应用主要是实现采集业务流程管理以及基于采集数据开展的数据查询、数据统计分析等相关应用。主要存在的问题是接口缺乏有效管理，加大采集系统负载压力。采集系统为其他业务应用系统提供大量的数据支撑，目前众多接口采用的方式不尽相同，各业务系统间数据需求存在交叉，一对一方式的接口应用导致接口开发重复无度，对采集系统本身造成了很大的接口服务压力，影响采集系统对外提供数据。

相对而言，记录数据功能在电力技术系统当中作用显得较为重要，主要的是断路器的合分状态，采集的是保护动作的先后顺序信息，由于采集量很大，因而对系统的内存空间提出了一定的要求，用以保证长时间的信息采集、大量的数据存储等。另外，电力技术系统记录数据功能重点将故障记录信息列入其中，针对故障发生情形，实时记录运行电流、电压数据，并即时采集存储。由此看出，记录数据功能非常强大，不仅可以实现保护装置状态性的实时记录，而且又可以存储故障信息，便于工作人员结合系统反馈情况，迅速准确找出问题根源所在，尽快解决技术性问题。

电力系统慢慢地转向于规模化、长途或是**高压的方向，对系统的科学性、安全性以及经济性均有严格的要求。智能数据采集系统中，分布式远程终端装置由于适用性较广、功能强大等优势被普遍地运用于电力系统中。我们坚信:信息技术创新后，智能化数据采集系统也将在电力系统中得到更多的应用。在提升抄表操作智能化程度的同时，推动电力行业的长久发展。
在设计和开发的过程中，分阶段的进行设计评审和设计验证，设计完成后，选择能代表顾客的单位进行确认，确保公司的设计能满足顾客的要求。

座落于江苏江阴的江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司（代码：300286.SZ）的全资子公司，是一家集生产、研发、销售务于一体的，致力于为用户端提供能效管理和用电安全的系统解决方案。公司具备从云平台软件到传感器的完整生产线，目前已有8000多套各类系统解决方案在全国各地运行，帮助用户实现能源可视化管理，提供能源数据服务，为用户用能安全保驾**。 拥有功能完善的产品试验中心，可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验。生产过程依托信息化管理系统和严格执行ISO9001管理标准，为产品产业化、规模化实施提供了**，仪表年生产能力200万台，电量互感器150万只、节能成套柜10000台套。 安科瑞能效管理系统包括变电所电力运维云平台、智慧安全用电管理云平台、环保用电云平台、预付费管理云平台、智能变配电系统、电能质量治理系统、建筑能耗管理系统、工业能源管控平台、漏电火灾系统、消防设备电源系统、*门系统、应急照明和疏散指示系统、汽车/电瓶车充电桩收费管理系统、数据中心动环系统、智能照明控制系统、IT配电绝缘监测系统等及相关产品。经过多年的积累和发展，安科瑞参与了诸多用户端能效管理项目，如沪昆高铁多个站房电力和智能照明控制系统、上海通用汽车能耗管理系统、宁夏医科大学附属医院能源管理系统、大学城宿舍远程预付费系统、山东金麒麟能源管理系统、苏州铁狮门能源管理系统、苏州中心消防电源管理系统等等；国外市场包括非洲、中东、东南亚、南美等，丰富的市场经验提升了公司的影响力，在产品质量务方面赢得了客户广泛的赞誉。 安科瑞自2012年上市以来，一直保持稳定增长，公司将秉着“创新、..