安科瑞 陳聰 周潔

摘要：介紹阿里巴巴西溪園區(qū)四期電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用綜合保護(hù)裝置、多功能儀表、變壓器溫控儀、直流屏，采集配電現(xiàn)場的各種電參量和狀態(tài)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所變配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞：阿里巴巴西溪園區(qū)四期電力監(jiān)控系統(tǒng)；35KV變配電所；綜合保護(hù)裝置；Acrel-2000；電力監(jiān)控系統(tǒng)。

0概述

阿里巴巴西溪園區(qū)四期項(xiàng)目位于杭州市余杭區(qū)五常街道未來科技城核心區(qū)塊，距杭州市中心約13公里，地塊北靠愛橙街，與阿里巴巴西溪園區(qū)一、二期相望，西側(cè)為茶師庵路，東側(cè)為聚橙路，南靠永壽街。項(xiàng)目由地上東區(qū)西區(qū)生產(chǎn)用房（即辦公大樓）、東食堂、西食堂、附屬用房A（即訪客中心）、附屬用房B（即體育中心）；地下2層地下室組成，總建筑總面積約42.8萬平方米。

本項(xiàng)目共一個35KV/10KV變電站、9個0.4KV配電站、一個柴發(fā)配電站，變電站搭建一套電力監(jiān)控系統(tǒng)，放置在35KV變電站值班室內(nèi)，變電所內(nèi)部綜保、多功能儀表、溫控儀等設(shè)備通過485接口接入變電站內(nèi)部采集器，再通過采集器傳輸至電力監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在電腦上可視化管理。

1  系統(tǒng)方案

監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對阿里巴巴西溪園區(qū)四期變配電進(jìn)行用電安全進(jìn)行監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為:

35KV及10KV站：28臺綜合保護(hù)裝置、1臺直流屏；

1#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表38臺；

2#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表38臺；

3#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表138臺；

4#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表157臺；

5#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表110臺；

6#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表101臺；

7#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表98臺；

8#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表128臺；

9#站：2臺溫控儀、PZ96L-E4/HKCL多功能儀表7臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表64臺；

柴發(fā)：PZ96L-E4/HKCL多功能儀表4臺、PZ80L-E4/KCL多功能儀表7臺；

共計：綜合保護(hù)裝置28臺，溫控儀18臺，直流屏1臺，PZ96L-E4/HKCL多功能儀表879臺，PZ80L-E4/KCL多功能儀表67臺。綜合保護(hù)裝置、變壓器溫控儀、多功能儀表、直流屏通過485總線接入本變電所內(nèi)采集器，進(jìn)而通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺，從而在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1）站控管理層

站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表、綜合保護(hù)裝置、變壓器溫控儀、直流屏；總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由變壓器溫控儀、綜合保護(hù)裝置、多功能儀表、直流屏組成，通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2  系統(tǒng)功能

功能特點(diǎn)

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。

登錄界面

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級，每個等級可以分別賦予不同的操作權(quán)限，包括進(jìn)入運(yùn)行、退出運(yùn)行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為等級用戶，高用戶可添加、刪除下別的用戶。

配電監(jiān)測界面

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號。

主要功能：一次圖顯示各回路對應(yīng)回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數(shù)，斷路器、地刀、隔離開關(guān)等合分位狀態(tài)，彈簧儲能狀態(tài)、手車位置狀態(tài)。

10KV中壓一次系統(tǒng)圖

詳細(xì)電參量查詢

在配電一次圖中，鼠標(biāo)單擊可查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能，并可以查看24小時相電流趨勢曲線及7天相電流趨勢曲線。

通訊狀態(tài)

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實(shí)時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)時掌握現(xiàn)場各設(shè)備的通訊狀態(tài)，及時維護(hù)出現(xiàn)異常的設(shè)備，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

主要功能：具備完整的系統(tǒng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，實(shí)時顯示設(shè)備通訊狀態(tài)，紅色狀態(tài)表示對應(yīng)設(shè)備通訊正常，綠色狀態(tài)表示設(shè)備通訊異常。系統(tǒng)主機(jī)和串口服務(wù)器/通訊管理機(jī)旁標(biāo)明設(shè)備分配IP地址，各設(shè)備旁標(biāo)識了設(shè)備地址和設(shè)備回路編號。

通訊狀態(tài)圖

電參量報表

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實(shí)時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、相應(yīng)時間或選擇查詢近更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過報表方式顯示出來。

主要功能：查詢各回路或者設(shè)備相應(yīng)時間的運(yùn)行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。電參量報表也支持導(dǎo)出Excel格式文件，還可以根據(jù)用戶要求導(dǎo)出PDF格式文件。

電能報表

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可分析追溯，維護(hù)計量體系的正確性。

主要功能：具有起始時間和結(jié)束時間的時間選擇框，選定想要查詢的時間段后，通過點(diǎn)擊查詢按鈕可查詢出系統(tǒng)項(xiàng)目范圍內(nèi)所有配電回路的用電量。可通過導(dǎo)出按鈕將報表以Excel形式導(dǎo)出保存，通過打印按鈕進(jìn)行報表打印。

電能報表功能

報警及事件

實(shí)時報警

實(shí)時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)運(yùn)行時自動打開，并一直隱藏在后臺。

當(dāng)有電流或者電壓越限，并且觸及報警界*，“相應(yīng)實(shí)時報警"窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間，即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內(nèi)容等。

3  幫助客戶解決問題

1、人力成本高：人工巡視、紙質(zhì)記錄、電話溝通，缺乏智能化的手段；

2、工作效率低：巡視頻率低、巡檢任務(wù)無法定位、巡檢過程不標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、巡檢缺陷缺乏閉環(huán)跟蹤；

3、搶修時間長：無法即時識別和定位故障信息，需要用戶通知后到現(xiàn)場確認(rèn)；

4  結(jié)束語

在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，變電所的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在阿里巴巴西溪園區(qū)四期的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10