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1、基于电力仪表的智能电力监控系统设计与选型方案陆晓君 上海安科瑞电气股份，上海 嘉定 2018011 概述目前，供配电产业的开展及可靠性对国民经济的开展起着举足轻重的作用，全国各地重点工程工程、标志性建筑/大型公共设备等大面积多变电所用户的急剧增加，对供配电系统的可靠性、平安性、实时性、易用性、兼容性及缩小毛病妨碍范围提出了更高的要求。安科瑞的Acrel-2000型电力监控系统软件借助了计算机、通讯设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程操纵提供了根底平台。该电力监控系统能够为企业提供“监控一体化”的整体处理方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件A
2、crControl、电力自动化软件AcrNetPower、“软”操纵策略软件AcrStrategy、通讯网关效劳器AcrFieldComm、OPC产品、Web门户工具等，能够广泛地应用于企业信息化、DCS系统、PLC系统、SCADA系统。2 电力监控系统宜选电力监控仪表电力监控仪表是针对电力系统、工矿企业、公用设备、智能大型公共建筑的电力监控需求而设计的。它能高精度的测量所有常用的电力参数，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等，采纳可视度高的LCD来显示仪表测量参数和电网系统的运转信息。电力监控仪表功能、型号繁多，价格也各不一样，因而，应合理选配，到达较佳的性
3、价比。3 电力监控表计的选型方案1中压应用场合型号主要功能进线保护M5-FLCD显示、线路保护测控装置、测控一体化装置、毛病录波、SOE事件记录、通讯电动机保护M5-MLCD显示、电动机保护、测控一体化装置、毛病录波、SOE事件记录、通讯备自投保护M5-BLCD显示，备自投保护、测控一体化装置、毛病录波、SOE事件记录、通讯电容器保护M5-CLCD显示，补偿电容器的全面综合保护、测控一体化装置、毛病录波、SOE事件记录、通讯变压器保护M5-TLCD显示、配变电保护测控装置、测控一体化装置、毛病录波、SOE事件记录、通讯综合自动化保护M5-XLCD显示、变电站公用装置、测控一体化装置、毛病录波、
4、SOE事件记录、通讯PT柜M4-ULCD显示、两段PT供电切换，PT柜的全面综合保护、测控一体化装置、毛病录波、SOE事件记录、通讯固定柜、手车柜、335kV中置柜、环网柜等多种开关柜ASD200一次电路模仿图、带电显示、温湿度显示及加热除湿操纵、分合闸、储能、远方/就地、柜内照明操作、人体感应及语音功能ASD300一次电路模仿图、带电显示、温湿度显示及加热除湿操纵、分合闸、储能、远方/就地、柜内照明操作、人体感应及语音功能、测所有电参量（含电能）2低压适用场合型号主要功能高压重要回路或低压进线柜ACR330ELHLCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率
5、电能统计；THDu，THDi、2-31次各次谐波分量；电压波峰系数、波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算；电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量；4DI+3DO（DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警）；RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约低压联络柜、出线柜ACR220ELLCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+2DO；RS485通讯接口、Modbus协议低压无功补偿柜ARC-12/J6-12路操纵、过压保护、谐波保护、投切延时设定、12DI；RS485通讯接口、Modbus协议低压出线柜(马
6、达回路)ARD系列测量三相电流、定值查询、定值整定、过载、断相（不平衡）、堵转、欠载、外部毛病、堵塞、欠压等保护功能、8DI+4DO、电能治理、漏电保护、SOE记录、多种起动形式、RS485通讯接口、Modbus协议低压出线柜(照明回路)AMC16-1E9/KAMC16-3E3/K9路单相（3路三相）I、U、P、Q、F测量；有功电能计量；18DI+1DO、RS485通讯接口、Modbus协议PZ48L-AI3LCD显示，三相电流测量，倍率任意设置动力柜PZ96L-AI3/KCLCD显示、测量三相电流、4DI+2DORS485通讯接口、Modbus协议低压配电终端电流、电能采集，开关量采集及自动
7、操纵ARTU-K32遥信单元32路开关量采集、SOE事件记录、RS485通讯接口、Modbus协议ARTU-J16遥控单元16路继电器输出、SOE事件记录、RS485通讯接口、Modbus协议ARTU-P32遥脉单元32路脉冲量采集、RS485通讯接口、Modbus协议ARTU-M32遥测单元交、直流0-20mA、4-20mA，32路模仿量信号采集、RS485通讯接口、Modbus协议中高压开关柜、端子箱、环网柜、箱式变电站内部空气温、湿度操纵，防止电气爬电、闪络造成事故WHD系列温、湿度操纵、加热器断线毛病报警RS485通讯接口、Modbus协议水电厂、火电厂、大型变电站、母线、变压器绕组等
8、温度的测量，防止因温升过高产生毛病ARTM系列116路温度巡检，热电阻信号输入；RS485通讯接口、Modbus协议；2路继电器输出4 电力监控系统4.1 构造安科瑞Acrel-2000电力监控系统是基于10kV及以下变配电系统的监测与治理，该系统由治理层（站控层）、通讯层（中间层）、间隔层（现场监控层）三部分组成，见图1。 图1 电力监控拓扑图4.2 功能4.2.1 友好的人机交互界面（HMI）标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运转状态，并具有回路带
9、电、非带电及毛病着色的功能。主要电参量直截了当显示于人机交互界面并实时刷新。4.2.2 用户治理本软件可对不同级别的用户给予不同权限，从而保证系统在运转过程中的平安性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作，需操作员级用户输入操作口令外，还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。4.2.3 数据采集处理Acrel-2000型电力监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运转状态等），将采集到的数据或直截了当显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并对重要的信
10、息量进展数据库存储。4.2.4 趋势曲线分析系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运转情况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进展质量分析。4.2.5 报表治理系统具有标准的电能报表格式并可依照用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。可自动生成各品种型的实时运转报表、历史报表、事件毛病及告警记录报表、操作记录报表等，能够查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表，依照复费率的时段及费
11、率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可依照用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。4.2.6 事件记录和毛病报警系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能，包括事件发生的时间位置，当前值班人员事件是否确认等信息，对开关变位、参量越限等信息还具有声音报警功能，同时自动对运转设备发送操纵指令或提示值班人员迅速排除毛病。4.2.7 五遥功能Acrel-2000型电力监控系统不仅能实现常规的“遥信”、“遥控”、“遥测”、“遥调”功能，还能够实现“遥设”功能。遥信：实时对开关运转状态、保护工作等开关量进展监视。计算机实
12、时显示和自动报警。遥控：通过计算机屏幕选择相应的站号、开关号、合/分闸等信息，并在屏幕上将选择的开关状态反应出来，确认后执行，实时记录操作时间、类型、合开关号等。遥测：通过计算机实时对系统电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、超限报警、频率进展不断地采集、分析、处理、记录、显示曲线、棒图，自动生成报表。遥调：用于有载变压器的调压升/降。遥设：用于远方修正分散继电保护装置的定值、操纵字；以及调整各种仪表的工作状态。4.2.8 功能指标序号内 容指标序号内 容指标1事件记录正确率99.9%8事故时遥信变位传送时间1s2遥信正确率100%9事故推画面时间2s3遥控正确率100%10遥信变位1s4
13、遥调正确率100%11遥控过程完成3s5遥测正确率99.9%12模仿量测量综合误差0.5%6重要遥测更新周期2s13电网频率测量误差0.01Hz7一般遥测更新周期3s4.3 软件画面4.3.1 主接线图画面4.3.2 电压、电流波形计数值显示界面，以及棒图、饼图的显示。4.3.3 对某个用电单位的不同用电设备进展实时的报表查询和显示，并能够打印输出。4.3.4 运转事件记录查询及打印输出5 系统报价 单位：元（RMB）名称型号单位面价备注监控主机IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外设台8500均可用户自备，以当时市场价格为准，该报
14、价仅供参考显示器三星19寸液晶显示器台3000三星22寸液晶显示器台3800打印机HP LaserJet 1020 A4台2500EPSON-LQ1600KIIIH A3台4000UPS电源山特C1KS台5000山特C2KS台6500通讯线缆五类线米4.6屏蔽双绞线RVVP 21.0米5.6光纤（多模）米6.6通讯机柜1200600600面30002200600600面5000光电转换HTB-1000只750远间隔传输终端盒只60尾纤面50耦合器面50熔接点个50通讯转换扩展卡ACRNET-PCI/4块3000扩展卡串口效劳器ACRNET-PORT(2口)只3000串口效劳器串口效劳器ACRN
15、ET-PORT(4口)只5500通讯前置机ACRNET-UC02(2口)只4000通讯前置机通讯前置机ACRNET-UC04(4口)只6000通讯前置机ACRNET-UC08(8口)只11500通讯治理机ACRHMI台30000人机界面组网设备网络交换机EDS-208台3000局域组网网络交换机EDS-408台8500监控软件Acrel监控组态软件V6.0系统组态软件图形组态软件电能治理软件数据库软件套3万设备数量1104万设备数量11206万设备数量21408万设备数量418010万元以上设备数量80以上双机版套单机价格1.5数据转发每+1用户套3000Web发布每+1用户（总用户数5）套5
16、000中压仪表M5-F台1.8万M5-M台1.8万M5-B台1.8万M5-C台1.8万M5-T台1.8万M5-X台1.8万M4-U台1.5万ASD200台2900ASD300台4500低压仪表ACR330ELH台4860ACR220EL台3880ARC-12/J台1420ARD系列台依照不同的额定电流AMC16-1E9/K台3550AMC16-3E3/K台3550PZ48L-AI3台1060PZ96L-AI3/KC台1460ARTU-K32台3200ARTU-J16台3200ARTU-P32台3200ARTU-M32台3800WHD96-22台660ARTM-8/JC台1620注：中、低压电力监控仪表可按上述报价的70%优惠供给。6 完毕语在电力监控系统中配置电力监控仪表，具有施行简明，投资少等明显优点，能够方便和实时地监控配电系统的运转状态，对现场的用电设备进展统一治理，免去工作人员到现场记录的繁琐工作，系统对各种用电设备的历史运转数据和状态进展治理分析，便于维护人员明确设备情况，制定详细的设备维护计划，减少工作人员，提高效率。系统在成功油田、沈阳故宫、天津土地买卖所等工程中运转，获得了较好的社会效益和经济效益。作者简介：1、陆晓君，研究方向为能源治理系统、变配电智能监控技术 Tel:021-69158306 Fax:69158302 Email:acrellxj.163