1.上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
2.遼寧省建筑設(shè)計(jì)研究院 遼寧沈陽(yáng) 110031)

　　摘要：本文介紹了基于Acrel-3000電力監(jiān)控軟件和ACR220EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套分散式采集和集中控制管理原理的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無(wú)人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場(chǎng)操作斷路器的煩瑣，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡(jiǎn)明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控軟件；網(wǎng)絡(luò)電力儀表；配電監(jiān)控

　　0引言

　　當(dāng)前，國(guó)內(nèi)很多建筑配電仍普遍采用箱式變電站配以低壓電纜分接箱實(shí)現(xiàn)分散供電，給整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行管理帶來(lái)了很多的不便，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)日趨成熟，配電系統(tǒng)測(cè)量、控制等功能的智能化、網(wǎng)絡(luò)化已是發(fā)展的必然趨勢(shì)，配電系統(tǒng)運(yùn)行中的各種問(wèn)題可以通過(guò)微機(jī)全面解決。

　　智能化配電系統(tǒng)由開(kāi)關(guān)配以具有通信功能的智能化元件經(jīng)數(shù)字通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)分散分布的低壓電纜分接箱內(nèi)開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化管理。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、數(shù)字通信、遠(yuǎn)程操作與程序控制及設(shè)備維護(hù)信息管理等功能。

　　1.系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　沈陽(yáng)故宮博物院為中國(guó)明清皇宮文化遺產(chǎn)，各宮殿建筑展廳的供電開(kāi)關(guān)置于73個(gè)分布式的低壓電纜分接箱內(nèi)，見(jiàn)圖1。電纜分接箱內(nèi)由AHK-0.66系列電流互感器、ACR220EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表采集測(cè)量電流，總開(kāi)關(guān)的分合閘由ACR220EK的DO（開(kāi)關(guān)量輸出）接口觸發(fā)繼電器，由繼電器控制斷路器的分合閘；開(kāi)關(guān)狀態(tài)由輔助觸點(diǎn)接入ACR220EK儀表的DI（開(kāi)關(guān)量輸入）接口，所有電參量數(shù)據(jù)由儀表的通訊接口經(jīng)RS-485總線傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控和遙信功能。

　　沈陽(yáng)故宮博物院電力監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2。系統(tǒng)多采用分布式結(jié)構(gòu)，按功能或區(qū)域進(jìn)行劃分，模塊化設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)一般分為三層，即現(xiàn)場(chǎng)層、中間層、主控層。

2.1現(xiàn)場(chǎng)層

　　現(xiàn)場(chǎng)層主要任務(wù)是將現(xiàn)場(chǎng)的各種配電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和測(cè)量，并將采集和測(cè)量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其主要設(shè)備是：AHK-0.66系列電流互感器、正泰智能斷路器及ACR220EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表，裝設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)的電纜分接箱內(nèi)。上述設(shè)備均相互獨(dú)立完成各自的功能，不依賴主控計(jì)算機(jī)運(yùn)行，ACR220EK具備RS-485 通信接口，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的RS-485總線將檢測(cè)到的各項(xiàng)電參數(shù)和狀態(tài)信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元。

　　ACR220EK網(wǎng)絡(luò)測(cè)控電力儀表，是針對(duì)電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的智能化電力儀表。它能測(cè)量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無(wú)功功率，電度以及開(kāi)關(guān)量輸入/輸出狀態(tài)等。該系列儀表具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙測(cè)、遙控功能，非常適合于實(shí)時(shí)電力監(jiān)控系統(tǒng)；電力儀表與智能斷路器配合實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控?？刂品绞揭?jiàn)圖3。

2.2中間層

　　中間層位于現(xiàn)場(chǎng)層與主控層之間，采用PCI插槽模式內(nèi)置于監(jiān)控計(jì)算機(jī)主板上，給計(jì)算機(jī)虛擬出更多的RS485接口，并帶2400VDC的光電隔離，主要完成現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備與主控計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換。

　　2.3主控層

　　主控層位于中控室或值班室，配置高性能、高可靠性工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、UPS不間斷電源、打印機(jī)、報(bào)警裝置等。Acrel-3000電力監(jiān)控軟件安裝在主控計(jì)算機(jī)上，通過(guò)軟件的人機(jī)界面和各種管理功能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)箱式配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

　　2. Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件解決方案

　　Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過(guò)程控制的專用軟件，最大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開(kāi)發(fā)界面和簡(jiǎn)捷的工程實(shí)現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能，比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用（例如趨勢(shì)曲線、報(bào)警等）對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地?cái)?shù)據(jù)完全相同，通過(guò)“組態(tài)”的方式可以大大縮短了自動(dòng)化工程師的系統(tǒng)集成的時(shí)間，提高了集成效率。

　　監(jiān)控中心位于故宮停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的文物倉(cāng)庫(kù)，位于故宮外的西南角落，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備分布于故宮內(nèi)各個(gè)角落，直接采用鋪設(shè)RS-485總線進(jìn)行通訊較為方便，考慮到現(xiàn)場(chǎng)地理位置及走線方便合理等問(wèn)題，采用4路RS-485網(wǎng)絡(luò)可將所有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)覆蓋，位于故宮南部的辦公區(qū)為離中控室較近和線路較短的回路，位于故宮西北部的西七間樓至七間房的監(jiān)控點(diǎn)組成一個(gè)RS485網(wǎng)絡(luò)，位于故宮中部武警營(yíng)房至太廟的監(jiān)控點(diǎn)和東北部的鳳凰樓至正蘭旗亭分別組成RS485網(wǎng)絡(luò)，由于此兩路距離較長(zhǎng)，均超過(guò)1500米，已超過(guò)RS485通訊最大距離，線路中采用安裝RS485隔離中繼器將通訊距離延長(zhǎng)。

　　3. 結(jié)束語(yǔ)

　　在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表，具有實(shí)施簡(jiǎn)明，投資少等顯著優(yōu)點(diǎn)，可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)故宮內(nèi)各殿堂展廳的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去開(kāi)館和閉館需人員進(jìn)行合分閘的煩瑣工作，系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，減少工作人員，提高效率。

　　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）《變配電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程實(shí)例》 黃陽(yáng)，智能建筑電氣技術(shù)，2006年7月第5卷第3期。

　　作者簡(jiǎn)介：

　　1、羅炳華 畢業(yè)于河海大學(xué)自動(dòng)化專業(yè) 從事低壓配電系統(tǒng)集成工作

　　2、孫勝進(jìn) 遼寧省建筑設(shè)計(jì)研究院 電氣總工 教授級(jí)高工