圖5　出口OEM儀表外觀

4　 應(yīng)用案例
世博中心是上海世博會(huì)園區(qū)內(nèi)首座永久性場(chǎng)館，位于盧浦大橋東側(cè)世博園區(qū)B區(qū)濱江綠地內(nèi)，東西長(zhǎng)約350米，南北寬約140米，總建筑面積約14萬(wàn)平方米，現(xiàn)已建成并投入試運(yùn)營(yíng)。世博中心作為世博永久性場(chǎng)館中最重要的場(chǎng)館之一，在世博會(huì)期間，將承擔(dān)世博會(huì)運(yùn)營(yíng)指揮中心、慶典會(huì)議中心、新聞中心、論壇活動(dòng)中心等功能。
 

圖6　世博中心場(chǎng)館外觀圖

　　上海安科瑞電氣股份有限公司的ACR230ELH在該項(xiàng)目中一舉包攬了中心場(chǎng)館5個(gè)變電所的所有電力數(shù)顯示儀表。以世博中心地下5個(gè)變電所中的1#所舉例：這是一個(gè)0.4kV低壓配電站系統(tǒng)，由2個(gè)受電柜、2個(gè)應(yīng)急進(jìn)線柜、1個(gè)母聯(lián)柜、4個(gè)補(bǔ)償柜，155個(gè)饋出柜組成。饋出柜負(fù)載具體可分為：展覽用電、照明用電、空調(diào)風(fēng)機(jī)用電、動(dòng)力用電和消防用電。配電系統(tǒng)中采用了LED等節(jié)能光源、大功率變頻中央空調(diào)、展覽用電等大量非線性用電設(shè)備，雖然降低了實(shí)際的功耗，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，但是這些設(shè)備都是電力系統(tǒng)諧波的主要來(lái)源；這些設(shè)備即使供給它們理想的正弦波電壓，取用的電流也是非線性的，即有諧波電流存在。這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流注入電力系統(tǒng)中，使系統(tǒng)各處電壓產(chǎn)生諧波分量。這些設(shè)備單個(gè)容量不大，但基數(shù)很大且散布于各處，電力部門(mén)又難以治理。假如這些設(shè)備的電流諧波含量過(guò)大，則會(huì)對(duì)世博中心場(chǎng)館電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。

圖7

　　ACR230ELH多功能電力儀表在現(xiàn)場(chǎng)使用之后，用戶(hù)除了可以通過(guò)該表了解所有常規(guī)電參數(shù)之外，可以了解世博中心場(chǎng)館現(xiàn)場(chǎng)各種電力設(shè)備投運(yùn)前、后相關(guān)系統(tǒng)的電力質(zhì)量水平及其變化對(duì)有關(guān)設(shè)備的影響，方便電力質(zhì)量故障診斷和異常的原因測(cè)量，為大型公建的穩(wěn)定運(yùn)行提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
在該項(xiàng)目中主要用到了該產(chǎn)品的以下功能，常規(guī)電參數(shù)測(cè)量、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量、電力質(zhì)量分析、分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)指示以及485通訊組網(wǎng)。現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(如圖8)：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層——網(wǎng)絡(luò)通訊層——站控管理層。也即是：先將現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備接入就地的Modbus總線，再將Modbus總線通過(guò)串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器轉(zhuǎn)換成TCP/IP以太網(wǎng)與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，最終由方便管理人員通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件了解及掌握現(xiàn)場(chǎng)狀況，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

圖8　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　1）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層采集所需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電參量：
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要是由智能儀表組成(此項(xiàng)目中主要為ACR230ELH電力質(zhì)量分析儀)，向數(shù)據(jù)中心上傳存儲(chǔ)的參數(shù)。世博中心場(chǎng)管項(xiàng)目中，例如主進(jìn)線回路的三相電流、三相電壓、有功/無(wú)功功率、功率因數(shù)及頻率；電容補(bǔ)償回路的功率因數(shù)、有功、無(wú)功功率；聯(lián)絡(luò)回路的三相電壓、電流；普通低壓出線回路的三相電流、功率；重要低壓出線回路的三相電流、有功、無(wú)功功率、電壓和電流的2－31次諧波、諧波畸變率（THDi、THDu）等電參量；
2）網(wǎng)絡(luò)通訊層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸：
在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如ACR230ELH)中采集到的電參量，通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的交換和共享，并將數(shù)據(jù)提供給總變監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。
3）站控管理層以最直觀方便的形式反映現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)運(yùn)行狀態(tài)：
站控管理層針對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部門(mén)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面，對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理，以報(bào)表及圖文方式直觀地體現(xiàn)各種電參量信息及系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)的具有參考價(jià)值的歷史數(shù)據(jù)，如諧波數(shù)據(jù)、棒圖及曲線，電力能耗的日、月、年報(bào)表，日志報(bào)表等等。

5　 結(jié)束語(yǔ)
江蘇安科瑞電器制造有限公司的ACR230ELH可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)饋出負(fù)荷的負(fù)載特性，監(jiān)測(cè)電力質(zhì)量參數(shù)，對(duì)諧波等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，便于上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況、諧波污染程度，給世博運(yùn)行維護(hù)工程師提供可靠真實(shí)數(shù)據(jù)，以便他們及時(shí)采取合理的應(yīng)對(duì)措施，為實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保世博保駕護(hù)航。

　　文章來(lái)源于：《電氣技術(shù)》2010年2期。

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(guó)電力出版社
[2] 《電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用指南》，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社
[3] 《數(shù)字信號(hào)處理原理及其MatLab實(shí)現(xiàn)》，電子工業(yè)出版社
[4] 《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》，任元會(huì)，中國(guó)電力出版社