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北京某工業園配電室改造電力監控系統的設計及應用

瀏覽次數：1300發布日期：2020-10-29

摘要：介紹北京某工業園配電室改造電力監控系統，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，組網后通過無線路由器無線通訊傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監控系統實現配電回路用電的實時監控和電能管理。

1 概述

北京某工業園占地1300畝，規劃建設100萬平方米。

本次項目針對北京某工業園配電室改造電力監控系統。根據配電系統管理及客戶實際要求，需要對某工業園工業園區內的多個配電室所有配電回路進行電力監測及電能的管理，以保證用電的清晰、安全、可靠。

2 系統結構描述

本項目主要實現某工業園配電室進出線用電監控與電能管理；該系統監控區域有中四配電室86臺多功能儀表、中一配電室67塊多功能儀表、東一配電室87塊多功能儀表、東三配電室48塊多功能儀表、北一配電室70塊多功能儀表、中試北配電室73塊儀表、中試南配電室73塊儀表多功能儀表、西四配電室79塊多功能儀表及獨棟配電室51塊多功能儀表。各配電室有一臺集中采集器，采集器通過集中采集現場儀表數據后再通過無線路由器通過4G把各分配電室的數據傳輸到值班室監控主機上，實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

本監控系統采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與設備層。

設備層主要為多功能網絡儀表，儀表采用RS485通信方式實現現場的數據采集。

網絡通訊層主要為：串口服務器，其主要功能是把分散在現場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。

站控管理層設有：高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監控系統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

3 電力監控系統主要功能

3.1數據采集與處理

數據采集主要由多功能儀表采集各配電回路的電參量及開關量等，串口服務器再通過總線把儀表內的數據傳到后臺監控主機上。需要完成采集的信號包括：三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數、有功電度等電參量及設備運行狀態等開關量數據。

數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監控的自動化和智能化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

3.2人機交互

系統提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，圖形顯示低壓配電系統電氣一次主接線圖，顯示配電系統設備狀態及相應實時運行參數，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態刷新；模擬量顯示；開關量顯示；連續記錄顯示等。

3.3歷史事件

歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根據自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統的運行情況提供了良好的軟件支持。

3.4數據庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數據庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。

3.5用戶權限管理

針對不同級別的用戶，設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產，生活帶來的損失，實現配電系統的安全，可靠運行。可以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。

3.6運行負荷曲線

負荷趨勢曲線功能主要負責定時采集進線及重要回路電流和功率負荷參量，自動生成運行負荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況。點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換；可以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，為分析整個系統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

3.7遠程報表查詢

報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式，把系統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。

4 案例分析

北京某工業園配電改造電力監控系統，監控范圍為園區內各區低壓配電室中的所有進出線回路。

低壓配電系統模擬一次圖見圖（1），功能有電量遙測，主要監測運行設備的電參量，其中包括：三相電壓，電流，功率，功率因數，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態，主要包括：開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警；斷路器變位時會發出報警信號，提醒用戶及時處理故障。