安科瑞 繆凱倫 陳聰

摘要：本文主要介紹了廣州萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)投資有限公司采用Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目變配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；儀表通過(guò)總線型組網(wǎng)方式，把數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)，進(jìn)行智能化組網(wǎng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化變配電監(jiān)控。Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)作為廣州萬(wàn)達(dá)慧云智能化管理系統(tǒng)平臺(tái)子系統(tǒng)，在肩負(fù)著變配電監(jiān)測(cè)任務(wù)的同時(shí)將運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至慧云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的資源整合。

關(guān)鍵詞：變配電；電力監(jiān)控；Acrel-2000；萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)；慧云平臺(tái)

0 項(xiàng)目概述

廣州萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)電力監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)《萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)慧云智能化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2015版）》中變配電監(jiān)控子系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)，對(duì)項(xiàng)目變配電系統(tǒng)進(jìn)行改造。

根據(jù)《廣州白云萬(wàn)達(dá)“一鍵式"改造評(píng)估報(bào)告》確定本項(xiàng)目監(jiān)控范圍為：B區(qū)中心一期高壓配電室 8臺(tái)MPR-2013綜保，2臺(tái)MPR-2015綜保，2臺(tái)RCU-202A直流屏控制器;超市高壓配電室 1臺(tái)MPR-2013綜保，2臺(tái)MPR-2026綜保，1臺(tái)RCU-201直流屏控制器;物業(yè)高壓配電室 1臺(tái)MPR-2013綜保，6臺(tái)MPR-2026綜保，1臺(tái)RCU-202A直流屏控制器;百貨高壓配電室 1臺(tái)MPR-2013綜保，4臺(tái)MPR-2026綜保，1臺(tái)RCU-202A直流屏控制器;柴油發(fā)電機(jī)房 3臺(tái)MRS16發(fā)電機(jī)控制器；物業(yè)#1-#6專變 6臺(tái)LD-B10-10FP(B)變壓器溫控儀，6臺(tái)WHD90R-11/CD溫濕度控制器；超市#1-#2專變 2臺(tái)LD-B10-10FP(B)變壓器溫控儀，2臺(tái)WHD90R-11/CD溫濕度控制器；百貨#1-#4專變 4臺(tái)LD-B10-10FP(B)變壓器溫控儀，4臺(tái)WHD90R-11/CD溫濕度控制器。

1 用戶需求

1.1一般規(guī)定

1）電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍包括：高壓進(jìn)出線運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)，低壓配電運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)，備用電壓運(yùn)行監(jiān)測(cè)，變配電機(jī)房運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)等。

2）電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足商業(yè)管理便捷實(shí)用的要求。包括：保證所有變配電設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)集成在一個(gè)平臺(tái)上；采用統(tǒng)一的操作界面；提供清晰的管理信息。并提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)功能。

3）電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足商業(yè)管理安全管理的需求。包括：集中監(jiān)視所有的報(bào)警信息，集中顯示重要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；使管理人員可通關(guān)過(guò)集成平臺(tái)遠(yuǎn)程排查，監(jiān)視各機(jī)電設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)情況。

1.2功能要求

1.2.1監(jiān)測(cè)功能

1)應(yīng)監(jiān)測(cè)高壓進(jìn)出線運(yùn)行參數(shù)，包括電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率。

2)應(yīng)監(jiān)測(cè)直流屏運(yùn)行參數(shù)：輸出電壓、累計(jì)充放電次數(shù)、充電電壓、充放電狀態(tài)、電池溫度。

3)應(yīng)監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行參數(shù)：鐵芯線圈溫度、散熱風(fēng)機(jī)啟停狀態(tài)。

4)應(yīng)監(jiān)測(cè)變壓器所在環(huán)境的空氣溫度。

5)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)線運(yùn)行參數(shù)：發(fā)電機(jī)端電壓、電流、頻率、啟動(dòng)電池電壓、柴油機(jī)冷卻水溫度。

1.2.2故障報(bào)警功能

1)直流屏:電壓異常。

2)高壓柜:高壓進(jìn)出線過(guò)流（負(fù)荷）、低電壓、短路、接地。

3)變壓器:變壓器高溫

4)發(fā)電機(jī)主:啟動(dòng)失敗、無(wú)法同步、短路；柴油發(fā)電機(jī)工作故障報(bào)警，日用油箱油位顯示及報(bào)警。

1.2.3記錄功能

1)應(yīng)記錄上述需要監(jiān)測(cè)的運(yùn)行參數(shù)和開關(guān)狀態(tài)中的技術(shù)參數(shù)部分，以供分析比對(duì)。

2)應(yīng)記錄上述各項(xiàng)故障報(bào)警發(fā)生的內(nèi)容和時(shí)刻。

1.3電力監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件需求

電力監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)BA系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，此外還應(yīng)滿足以下要求：

1.3.1電力監(jiān)控系統(tǒng)的硬件應(yīng)包括至少1臺(tái)服務(wù)器。與“慧云智能化管理系統(tǒng)"控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接如圖1_1所示。

1.3.2電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)提供人機(jī)交互界面（與能源管理平臺(tái)共用）。子系統(tǒng)人界面可以按照界面設(shè)計(jì)的規(guī)定設(shè)計(jì)，使子系統(tǒng)界面與“慧云智能化管理系統(tǒng)"集中監(jiān)控系統(tǒng)界面一致；也可以自行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)中各項(xiàng)監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警和運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能。

1.3.3電力監(jiān)控系統(tǒng)的軟件應(yīng)具備數(shù)據(jù)庫(kù)功能，實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)記錄功能。

1.3.4電力監(jiān)控系統(tǒng)的軟件應(yīng)具備權(quán)限管理功能。

1.4電力監(jiān)控系統(tǒng)與慧云平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互要求

1.4.1 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議和接口。子系統(tǒng)應(yīng)開放其設(shè)備的各層通信協(xié)議。宜采用自帶監(jiān)控功能的變配電設(shè)備（機(jī)組）。要求各個(gè)變配電機(jī)組能夠自動(dòng)測(cè)量功能設(shè)計(jì)中的各種信息。

1.4.2電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)向“慧云智能化管理系統(tǒng)"集中控制系統(tǒng)提供功能設(shè)計(jì)中各項(xiàng)監(jiān)測(cè)、記錄功能需求的數(shù)據(jù)，包括機(jī)電設(shè)備啟停狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、故障報(bào)警參數(shù)、能耗數(shù)據(jù)參數(shù)。

2 設(shè)計(jì)原則引用標(biāo)準(zhǔn)

2.1 設(shè)計(jì)原則

1)開放性：本系統(tǒng)中將涉及到不同廠商的設(shè)備技術(shù)，以及系統(tǒng)的擴(kuò)展需求，在本項(xiàng)目的產(chǎn)品技術(shù)選型中，避免采用專有技術(shù)，從而使系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)具有充分的開放性.

2)*性：系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)以及系統(tǒng)的維護(hù)管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮當(dāng)今技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，采用相對(duì)*同時(shí)市場(chǎng)相對(duì)成熟的產(chǎn)品技術(shù)，以滿足系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展需求.

3)高性能：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從服務(wù)器處理能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸能力、軟件系統(tǒng)效率等角度綜合分析，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、使系統(tǒng)具有足夠的處理能力，以適應(yīng)大數(shù)量量數(shù)據(jù)處理和用戶訪問(wèn)需求，保障系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量。

4)安全性：系統(tǒng)對(duì)安全性問(wèn)題予以高度重視，從操作系統(tǒng)層，網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層每個(gè)層次都有相應(yīng)的措施以解決傳輸安全，系統(tǒng)安全和信息安全的需求。

5)可靠性：系統(tǒng)應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備選型等方面綜合考慮，以確保系統(tǒng)中沒(méi)有單故障節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)7X24不間斷服務(wù)。

6)擴(kuò)展性：在本系統(tǒng)中，所有的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存貯、應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)遵循可擴(kuò)充的原則，以實(shí)現(xiàn)隨著需求的發(fā)展而擴(kuò)展。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有很好的兼容性和可擴(kuò)充性，即可使不同的廠商的設(shè)備和系統(tǒng)集成到同一個(gè)平臺(tái)中，又可使系統(tǒng)在日后可以根據(jù)用戶需求方便地?cái)U(kuò)展。

2.2. 引用標(biāo)準(zhǔn)

1)《萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)慧云智能化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2015版）》

2)ISO/IEC11801《國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

3)GB/50198《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

4)GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

5)GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

6)DL/T 698.1-2009《第1部分：總則》

7)DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術(shù)規(guī)范》

8)DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》

9)DL/T 698.35-2010《第3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要、求》

10)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

11)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

12)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

13)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

3 解決方案

廣州萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層儀表主要包括：綜保、直流屏控制器、發(fā)電機(jī)控制器、變壓器溫控儀、溫濕度控制器。

3.2 網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊介質(zhì)：儀表采用屏蔽雙絞線通過(guò)RS485現(xiàn)場(chǎng)總線方式接入串口服務(wù)器，串口服務(wù)器把采集到的間隔層設(shè)備信息轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)，接入電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)，以太網(wǎng)采用光纖傳輸。

3.3 站控管理層

站控管理層是針對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的上層部分，主要是由電力系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測(cè)操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計(jì)量管理功能設(shè)計(jì)各種符合用戶的報(bào)表格式，報(bào)表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，用戶只需查找打印即可，方便了操作，提高了工作效率。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：

4 系統(tǒng)功能

1)數(shù)據(jù)采集與顯示：以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)以及配電回路開關(guān)分合閘狀態(tài)直觀實(shí)時(shí)顯示。

2)數(shù)據(jù)記錄：應(yīng)記錄上述需要監(jiān)測(cè)的運(yùn)行參數(shù)，以供分析對(duì)比。

3)告警管理：系統(tǒng)具備遙測(cè)報(bào)警配置功能，報(bào)警類型包括遙測(cè)和遙信報(bào)警。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報(bào)警畫面。遙測(cè)歷史報(bào)警查詢：安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信、遙測(cè)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便用戶對(duì)系統(tǒng)報(bào)警事件進(jìn)行追溯查詢。

4)用戶權(quán)限管理：系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作?？梢远x不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。

5)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能：采用MODBUS-TCP協(xié)議方式將采集到的數(shù)據(jù)上傳至慧云平臺(tái)。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著用戶端變配電智能化管理需求的提高，電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢(shì)。本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在廣州萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廣州萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)變配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)和上層慧云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。系統(tǒng)對(duì)采集數(shù)據(jù)的進(jìn)行分析、處理，實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于管理者進(jìn)行設(shè)備管理和運(yùn)行維護(hù)。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為后期電力系統(tǒng)及設(shè)備的維護(hù)、制定節(jié)能改造措施提供了科學(xué)的依據(jù)。