孟洋
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201808；

摘要：采用多功能電力儀表采集車間配電柜內電參量數據。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網的方式，組網后通過光纖組網并遠傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)車間內配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞：工廠；配電柜 ;Acrel-3000;電能管理系統(tǒng);

0概述 
      本項目為赫邦化工項目電能管理系統(tǒng)改造項目，監(jiān)控主機位于主站配電值班室內，現(xiàn)場采集箱分別安裝于配電室301和配電室302內?，F(xiàn)場設備DTSD1352電能表通過RS485/MODBUS-RTU總線方式，采用屏蔽雙絞線接入數據采集終端，數據采集終端把數據轉換成以太網后，通過光纖組網進入站控層。
1需求分析
      為保證生產管理用電負荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的配電柜進行電壓、電流、功率及電能等參數進行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數異常，能夠及時檢測報警，有關人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間。
數據采集
       自動采集現(xiàn)場所有多功能儀表的模擬量數據。
支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。
支持多線程處理機制，提高數據采集效率，能同時對多個設備進行數據采集。
數據實時顯示采用配電柜主接線圖直觀顯示模式，各回路開關斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。
數據查詢與展示
       要求能方便實現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢界面能適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。
數據展示功能按照不同用戶的不同的權限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。
權限管理
        要求對不同用戶賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數據記錄等。
系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。
故障報警
       故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關故障，電壓、電流超限，現(xiàn)場微機保護與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數據庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握各配電回路的實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。
2  系統(tǒng)方案
      安科瑞Acrel-3000系統(tǒng)根據赫邦化工現(xiàn)場實際情況，采用屏蔽雙絞線分別連接到車間采集箱內的串口服務器，串口服務器再通過設備網接至監(jiān)控室操作臺內的通訊管理機上，保障了車間配電系統(tǒng)傳輸的穩(wěn)定性與實時性。如下圖所示：

1）站控管理層
      站控管理層針對電能管理系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在赫邦化工項目中主要指置于監(jiān)控室的監(jiān)控主機。
2）網絡通訊層
       通訊層主要是由以總線網絡組成?？偩€網絡的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場多功能儀表等與站控管理層之間的數據交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。
3）現(xiàn)場設備層
        現(xiàn)場設備層是數據采集終端，主要由配電柜的多功能電力儀表組成，智能設備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入串口服務器，再經設備網與監(jiān)控主機進行組網，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。
低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意
        現(xiàn)場低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接，電力儀表25只以內。具體連接示意圖如下所示：

3  系統(tǒng)功能
       配電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測車間所有配電回路的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路配電柜回路的運行參數和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等。

                                                                                             低壓一次圖
      事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間，為值班人員提供依據并且分析事故發(fā)生的原因。
       參數抄表功能，主要對配電柜各回路的電參數進行查詢。支持任意時刻電參數查詢，具備數據導出和報表打印等功能。該報表各回路名稱和數據庫關聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。

                                                                                      電參量報表
       用電量報表功能，可選擇時間段進行查詢，支持任意時間段分回路的電度累計查詢，具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數據庫關聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置

                                                                                                     電能報表
       系統(tǒng)通訊結構示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網結構，系統(tǒng)采用分層分布式結構，同時監(jiān)測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

                                                                                          通訊結構示意圖
 負荷曲線界面，可以查詢各個回路的歷史功率負荷曲線。如下圖所示：

                                                                                負荷曲線圖
        電流上限報警值設置，可以自由設置各個回路每相電流的上限值，當回路的運行電流超過設定值時，彈出報警提示。
權限管理，可以給不同的用戶設置不同的權限，防止越權操作。

4  結束語
       在當今配電設施的應用中，工廠配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在赫邦化工項目的應用，可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數據的分析、處理，實時顯示車間各配電回路的運行狀態(tài)，負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了工業(yè)建筑的用電可靠度。

參考文獻：
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