安科瑞 繆凱倫 陳聰

摘要：本文主要介紹了廣州萬達廣場投資有限公司采用Acrel-2000電力監(jiān)控系統對項目變配電系統進行監(jiān)測；儀表通過總線型組網方式，把數據上傳至后臺，進行智能化組網。系統實現了分散式采集和集中控制管理的智能化、數字化、網絡化變配電監(jiān)控。Acrel-2000電力監(jiān)控系統作為廣州萬達慧云智能化管理系統平臺子系統，在肩負著變配電監(jiān)測任務的同時將運行數據上傳至慧云平臺，實現系統的資源整合。

關鍵詞：變配電；電力監(jiān)控；Acrel-2000；萬達廣場；慧云平臺

0 項目概述

廣州萬達廣場電力監(jiān)控系統依據《萬達廣場慧云智能化管理系統設計標準（2015版）》中變配電監(jiān)控子系統要求設計，對項目變配電系統進行改造。

根據《廣州白云萬達“一鍵式"改造評估報告》確定本項目監(jiān)控范圍為：B區(qū)中心一期高壓配電室 8臺MPR-2013綜保，2臺MPR-2015綜保，2臺RCU-202A直流屏控制器;超市高壓配電室 1臺MPR-2013綜保，2臺MPR-2026綜保，1臺RCU-201直流屏控制器;物業(yè)高壓配電室 1臺MPR-2013綜保，6臺MPR-2026綜保，1臺RCU-202A直流屏控制器;百貨高壓配電室 1臺MPR-2013綜保，4臺MPR-2026綜保，1臺RCU-202A直流屏控制器;柴油發(fā)電機房 3臺MRS16發(fā)電機控制器；物業(yè)#1-#6專變 6臺LD-B10-10FP(B)變壓器溫控儀，6臺WHD90R-11/CD溫濕度控制器；超市#1-#2專變 2臺LD-B10-10FP(B)變壓器溫控儀，2臺WHD90R-11/CD溫濕度控制器；百貨#1-#4專變 4臺LD-B10-10FP(B)變壓器溫控儀，4臺WHD90R-11/CD溫濕度控制器。

1 用戶需求

1.1一般規(guī)定

1）電力監(jiān)控系統的監(jiān)控范圍包括：高壓進出線運行參數監(jiān)測，低壓配電運行參數監(jiān)測，備用電壓運行監(jiān)測，變配電機房運行參數監(jiān)測等。

2）電力監(jiān)控系統應滿足商業(yè)管理便捷實用的要求。包括：保證所有變配電設備監(jiān)視系統集成在一個平臺上；采用統一的操作界面；提供清晰的管理信息。并提供遠程訪問功能。

3）電力監(jiān)控系統應滿足商業(yè)管理安全管理的需求。包括：集中監(jiān)視所有的報警信息，集中顯示重要設備的運行狀態(tài)；使管理人員可通關過集成平臺遠程排查，監(jiān)視各機電設備現場情況。

1.2功能要求

1.2.1監(jiān)測功能

1)應監(jiān)測高壓進出線運行參數，包括電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率。

2)應監(jiān)測直流屏運行參數：輸出電壓、累計充放電次數、充電電壓、充放電狀態(tài)、電池溫度。

3)應監(jiān)測變壓器運行參數：鐵芯線圈溫度、散熱風機啟停狀態(tài)。

4)應監(jiān)測變壓器所在環(huán)境的空氣溫度。

5)柴油發(fā)電機進線運行參數：發(fā)電機端電壓、電流、頻率、啟動電池電壓、柴油機冷卻水溫度。

1.2.2故障報警功能

1)直流屏:電壓異常。

2)高壓柜:高壓進出線過流（負荷）、低電壓、短路、接地。

3)變壓器:變壓器高溫

4)發(fā)電機主:啟動失敗、無法同步、短路；柴油發(fā)電機工作故障報警，日用油箱油位顯示及報警。

1.2.3記錄功能

1)應記錄上述需要監(jiān)測的運行參數和開關狀態(tài)中的技術參數部分，以供分析比對。

2)應記錄上述各項故障報警發(fā)生的內容和時刻。

1.3電力監(jiān)控系統的軟硬件需求

電力監(jiān)控系統軟硬件標準應符合萬達廣場BA系統設計標準要求，此外還應滿足以下要求：

1.3.1電力監(jiān)控系統的硬件應包括至少1臺服務器。與“慧云智能化管理系統"控制系統的網絡連接如圖1_1所示。

1.3.2電力監(jiān)控系統應提供人機交互界面（與能源管理平臺共用）。子系統人界面可以按照界面設計的規(guī)定設計，使子系統界面與“慧云智能化管理系統"集中監(jiān)控系統界面一致；也可以自行設計，實現功能設計中各項監(jiān)測、故障報警和運行監(jiān)測功能。

1.3.3電力監(jiān)控系統的軟件應具備數據庫功能，實現功能設計中的各項記錄功能。

1.3.4電力監(jiān)控系統的軟件應具備權限管理功能。

1.4電力監(jiān)控系統與慧云平臺的數據交互要求

1.4.1 電力監(jiān)控系統應采用標準通信協議和接口。子系統應開放其設備的各層通信協議。宜采用自帶監(jiān)控功能的變配電設備（機組）。要求各個變配電機組能夠自動測量功能設計中的各種信息。

1.4.2電力監(jiān)控系統應向“慧云智能化管理系統"集中控制系統提供功能設計中各項監(jiān)測、記錄功能需求的數據，包括機電設備啟停狀態(tài)、系統運行參數、故障報警參數、能耗數據參數。

2 設計原則引用標準

2.1 設計原則

1)開放性：本系統中將涉及到不同廠商的設備技術，以及系統的擴展需求，在本項目的產品技術選型中，避免采用專有技術，從而使系統的軟硬件平臺具有充分的開放性.

2)*性：系統的軟硬件平臺建設、應用系統的設計開發(fā)以及系統的維護管理所采用的產品技術均綜合考慮當今技術發(fā)展趨勢，采用相對*同時市場相對成熟的產品技術，以滿足系統未來的發(fā)展需求.

3)高性能：系統設計應從服務器處理能力、網絡帶寬傳輸能力、軟件系統效率等角度綜合分析，合理設計結構、使系統具有足夠的處理能力，以適應大數量量數據處理和用戶訪問需求，保障系統服務質量。

4)安全性：系統對安全性問題予以高度重視，從操作系統層，網絡層，應用層每個層次都有相應的措施以解決傳輸安全，系統安全和信息安全的需求。

5)可靠性：系統應從系統結構、網絡結構、技術措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統中沒有單故障節(jié)點，實現7X24不間斷服務。

6)擴展性：在本系統中，所有的網絡、服務器、存貯、應用軟件的設計遵循可擴充的原則，以實現隨著需求的發(fā)展而擴展。系統采用模塊化結構，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠商的設備和系統集成到同一個平臺中，又可使系統在日后可以根據用戶需求方便地擴展。

2.2. 引用標準

1)《萬達廣場慧云智能化管理系統設計標準（2015版）》

2)ISO/IEC11801《國際綜合布線標準》

3)GB/50198《監(jiān)控系統工程技術規(guī)范》

4)GB50052-2009《供配電系統設計規(guī)范》

5)GB50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》

6)DL/T 698.1-2009《第1部分：總則》

7)DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術規(guī)范》

8)DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》

9)DL/T 698.35-2010《第3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要、求》

10)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

11)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》

12)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

13)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》

3 解決方案

廣州萬達廣場電力監(jiān)控系統采用分層分布式結構進行設計，即現場設備層、網絡通訊層和站控管理層。

3.1 現場設備層

現場設備層儀表主要包括：綜保、直流屏控制器、發(fā)電機控制器、變壓器溫控儀、溫濕度控制器。

3.2 網絡通訊層

通訊介質：儀表采用屏蔽雙絞線通過RS485現場總線方式接入串口服務器，串口服務器把采集到的間隔層設備信息轉換成以太網，接入電力監(jiān)控系統主機，以太網采用光纖傳輸。

3.3 站控管理層

站控管理層是針對配電網絡的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統的上層部分，主要是由電力系統軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取前置機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，用戶只需查找打印即可，方便了操作，提高了工作效率。系統結構拓撲圖如下：

4 系統功能

1)數據采集與顯示：以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時將實時采集的各設備的運行參數以及配電回路開關分合閘狀態(tài)直觀實時顯示。

2)數據記錄：應記錄上述需要監(jiān)測的運行參數，以供分析對比。

3)告警管理：系統具備遙測報警配置功能，報警類型包括遙測和遙信報警。系統報警時能夠進行信息語音提示，自動彈出報警畫面。遙測歷史報警查詢：安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統能夠對遙信、遙測報警數據進行存儲，方便用戶對系統報警事件進行追溯查詢。

4)用戶權限管理：系統為保障系統安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行維護管理提供可靠的安全保障。

5)數據轉發(fā)功能：采用MODBUS-TCP協議方式將采集到的數據上傳至慧云平臺。

5 結束語

隨著用戶端變配電智能化管理需求的提高，電力監(jiān)控系統的應用已成為發(fā)展趨勢。本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統在廣州萬達廣場項目中的應用，實現了對廣州萬達廣場變配電系統實時監(jiān)控，同時和上層慧云平臺實現數據共享。系統對采集數據的進行分析、處理，實時顯示各監(jiān)控設備的運行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報表、分析曲線、圖形等，便于管理者進行設備管理和運行維護。該系統運行安全、可靠、穩(wěn)定，為后期電力系統及設備的維護、制定節(jié)能改造措施提供了科學的依據。