Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海百樂門大酒店

2013-04-19 瀏覽數(shù)：600

安科瑞徐玉麗

江蘇安科瑞電器制造有限公司江蘇江陰 214405

摘要：本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)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(chǎng)操作的無序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：娛樂場(chǎng)所；電力監(jiān)控；剩余電流監(jiān)測(cè)；配電室無人值守

0 引言

目前，供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用,全國各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積用戶的急劇增加，對(duì)供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、實(shí)時(shí)性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。

安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、計(jì)量保護(hù)裝置等，為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，主要包括實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動(dòng)化軟件AcrNetPower等。

本文以上海百樂門大酒店為例，探討娛樂場(chǎng)所電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目介紹

百樂門是上海著名的綜合性娛樂場(chǎng)所。全稱“百樂門大飯店舞廳”。1929年，原開在戈登路（今江寧路）的兼營舞廳的“大華飯店”歇業(yè)，被譽(yù)為“貴族區(qū)” 的上海西區(qū)，沒有一個(gè)與“貴族區(qū)”相適應(yīng)的娛樂場(chǎng)。 1932年，中國商人顧聯(lián)承投資七十萬兩白銀，購靜安寺地營建Paramount Hall，并以諧音取名“百樂門”。1933年開張典禮上，時(shí)任國民黨政府上海市長的吳鐵城親自出席發(fā)表祝詞，當(dāng)時(shí)百樂門的常客有張學(xué)良、徐志摩；陳香梅與陳納德的訂婚儀式在此舉行，卓別林夫婦訪問上海時(shí)也曾慕名而來。

江蘇安科瑞電器制造有限公司于2009年9月承接上海百樂門大酒店電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

2 用戶需求

實(shí)現(xiàn)對(duì)百樂門大酒店的22個(gè)樓層的PZ系列電力儀表和配電室的PZ、ACR系列電力儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

3 設(shè)計(jì)方案

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備全集中在同一個(gè)配電室中，業(yè)主的電氣值班室就近安排在配電室旁，本系統(tǒng)監(jiān)控中心也安置在該值班室中。系統(tǒng)組網(wǎng)采用常見的3層結(jié)構(gòu)，站控管理層、通訊管理層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/J63-90 《電力裝置的電測(cè)量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

GBJ63-93 《電力裝置電測(cè)量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》

GB2887 《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50254/59-96 《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

IEC-61131-3 《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

3.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D

圖1

為滿足配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，配電室現(xiàn)場(chǎng)安裝安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表通過屏蔽雙絞線手拉手相連至串口服務(wù)器，串口服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)而傳輸至后臺(tái)主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，存儲(chǔ)，處理，實(shí)時(shí)顯示以及歷史查詢

3.3 儀表，通訊線纜，交換機(jī)及串口服務(wù)器選型

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備為133臺(tái)電力儀表。這些設(shè)備分別根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝在相應(yīng)的配電回路上。通過RS-485接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。多功能表和漏電儀表的通訊規(guī)約為Modbus-RTU，保護(hù)裝置的通訊規(guī)約為IEC60870-5-103;通訊管理層由2臺(tái)Nport-5630串口服務(wù)器和1臺(tái)交換機(jī)構(gòu)成，實(shí)際工程中使用了8個(gè)485串口，剩下8個(gè)串口備用。串口服務(wù)器將RS-485總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，通過TCP/IP與站控管理層主機(jī)相連，構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈路。通訊管理層設(shè)備均安裝在電氣值班室的值班人員操作臺(tái)中，與站控管理層設(shè)備安裝在一起; 站控管理層設(shè)備為華北工控主機(jī)、顯示器、HP打印機(jī)以及山特UPS電源，均安裝在電氣值班室的操作臺(tái)中。通過安裝在主機(jī)上的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)的采集、處理以及各種人機(jī)交互功能,具體設(shè)備如下表：

應(yīng)用場(chǎng)合		型號(hào)	主要功能
站控管理層	工作站主機(jī)	RPC-610	● 4U、19英寸可上架，歐美風(fēng)格，符合 EIARS-310C 標(biāo)準(zhǔn) ● 前面板帶鎖，防止誤操作 ● 尺寸482mm×460mm×177mm(W×D×H) ● 前面板帶鎖，防止誤操作
站控管理層	UPS電源	C1K/1KVA	輸入保護(hù) 可復(fù)位斷路器輸出保護(hù) 短路、電池低電壓、過載、輸出高電壓、UPS過溫工作溫度 0℃～40℃ 存放溫度 -25℃～55℃ 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/ZYDZ 1-2002備案號(hào)：QB/440600 29 1555-2002 濕度 0～90℃不凝結(jié)
網(wǎng)絡(luò)通訊層	串口服務(wù)器	NPORT5630	NPort 5630系列的串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器可讓工業(yè)串口設(shè)備立即連上網(wǎng)絡(luò)。NPort 5630系列的串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器體積小巧，將RS-232或RS-422/485串口設(shè)備，如PLC，測(cè)量儀，和傳感器連接到IP-based Ethernet LAN。
網(wǎng)絡(luò)通訊層	網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)	3C16470	桌面級(jí),二層,非網(wǎng)管型交換機(jī),存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式,16口,10M/100Mbps,支持網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.1d,IEEE 802.3x,支持全雙工。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層	網(wǎng)絡(luò)電力儀表	PZ系列	全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì)；2DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層	現(xiàn)場(chǎng)總線	RVVP2*1.0	屏蔽雙絞線：中距離傳輸 RS485通訊方式時(shí)傳輸距離≤1200m，沒跟現(xiàn)場(chǎng)總線理論上手拉手連接32塊網(wǎng)絡(luò)電力儀表。

4 系統(tǒng)功能

上位機(jī)軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)：
百樂門電力監(jiān)控系統(tǒng)可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至BA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，部分轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)如下：

柜號(hào)	回路名稱	類型	地址	柜號(hào)	回路名稱	類型	地址
LVA11	LA1進(jìn)線	EPI	67	APE20	排煙風(fēng)機(jī)	EPI	213
LVA41	LA4備用	EPI	69	APE21D	正壓風(fēng)機(jī)	EPI	215
LVA42	無線覆蓋機(jī)房（備用）	EPI	71	APZXT21	消防機(jī)房	EPI	217
LVA43	LA4備用	EPI	73	APTHT21	19層貨梯	EPI	219
LVA44	鍋爐房電力	EPI	75	ALE20X	設(shè)備間照明	EPI	221
LVA45	LA4備用	EPI	77	AL20X	插座	EPI	223
LVA46	LA4備用	EPI	79	AP20X	冷卻塔	EPI	225

4.2 配電系統(tǒng)一次示意圖：
0.4kV配電室配電回路運(yùn)行狀態(tài)使用一次圖形式顯示采集并顯示0.4kV回路的母線電壓，進(jìn)線、母聯(lián)或發(fā)電機(jī)雙切回路的三相電流、有功無功功率、功率因數(shù)和頻率；各饋線回路的三相電流和剩余電流。界面標(biāo)注回路編號(hào)、用途、斷路器編號(hào)、互感器變比，回路用途可由擁有管理員權(quán)限的用戶修改。0.4kV回路界面如圖2和圖3所示：

圖2

圖3

4.3 報(bào)表功能：
通過報(bào)表功能可以查詢?nèi)我鈺r(shí)刻主要回路的全常規(guī)電參量數(shù)據(jù)、低壓回路的用電量、低壓饋線回路的漏電流值和配電線纜溫度值。用戶主要關(guān)注的是用電量報(bào)表和剩余電流報(bào)表，用電量報(bào)表用于進(jìn)行電費(fèi)收費(fèi)計(jì)量以及與供電局?jǐn)?shù)據(jù)核對(duì)后進(jìn)行成本核算，如圖4所示

圖4

5 運(yùn)行效果

因部分儀表LED面板上顯示的二次側(cè)累計(jì)電度，導(dǎo)致值班人員每月均需要對(duì)抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行CT變比換算，經(jīng)由本系統(tǒng)軟件的報(bào)表功能，可以直接查詢?cè)乱淮斡秒娏浚瑹o需轉(zhuǎn)換。此外，曾發(fā)生過值班人員抄表時(shí)遺漏電度高位，導(dǎo)致該月物業(yè)管理公司少收約3000元電費(fèi)，本系統(tǒng)投運(yùn)后杜絕了此類人為失誤造成經(jīng)濟(jì)損失的可能。按照規(guī)范，低壓回路自然剩余電流值一般不超過500mA，據(jù)剩余電流報(bào)表顯示，上海百樂門大酒店一期多個(gè)回路剩余電流超過3A，由物業(yè)管理公司持報(bào)表聯(lián)系電氣安裝公司查線，整改了多處，但仍有2~3個(gè)回路剩余電流過大未解決。

6 結(jié)束語

電力監(jiān)控系統(tǒng)在調(diào)試階段揭露了電氣安裝公司一次、二次接線存在的問題，明確了整改方向，保障了上海百樂門大酒店配電系統(tǒng)今后的穩(wěn)定運(yùn)行。本系統(tǒng)自2010年11月投產(chǎn)后，電能計(jì)量與供電局?jǐn)?shù)據(jù)匹配度高，得到了用戶的好評(píng)，并已著手就上海百樂門大酒店二期工程的合作進(jìn)行洽談。

參考文獻(xiàn)

[1]《電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》，任致程、周中，中國電力出版社

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Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海百樂門大酒店

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