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摘要:介紹杭州賽諾菲民生健康藥業有限公司電力監控系統,采用智能電力儀表采集配電現場的各種電參量。系統采用現場就地組網的方式,組網后通過現場總線通訊遠傳至監控后臺,通過Acrel-2000型電力監控系統實現對配電室配電回路用電的實時監控。
關鍵詞:配電;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監控系統;
0概述
杭州賽諾菲民生健康藥業有限公司是世界醫藥企業之一,是賽諾菲-安萬特與杭州民生藥業有限公司共同組建的健康藥業領域合資企業。主要從事OTC市場的銷售。該合資企業將主要生產和經營維生素和礦物質產品。維生素和礦物質產品是中國非處方藥市場中大的一個類別,民生藥業憑借其旗艦品牌21金維他,已在該領域擁有相當的實力。賽諾菲-安萬特是第五大健康藥業企業,并且不斷通過并購,擴大其在健康藥業領域的實力。民生賽諾菲的產品已經得到了眾多老百姓的認可和支持。
杭州賽諾菲民生健康藥業有限公司共有2個配電室(動力中心配電室、生產廠房及倉庫配電室),2個配電室之間的距離約為70米,計劃將配電值班室置于動力中心配電室隔壁。
根據配電系統管理的要求,需要對杭州賽諾菲民生健康藥業有限公司2個配電室內所有低壓配出線進行電力監控,電力監控平臺置于配電值班室內,通過該平臺可查看配電室內所有回路的實時數據,以保證用電的安全、可靠和高效。
Acrel-2000型低壓智能配電系統,充分利用了現代電子技術、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的新發展,對變配電系統進行分散數據采集和集中監控管理。對配電系統的二次設備進行組網,通過計算機和通訊網絡,將分散的配電所的現場設備連接為一個有機的整體,實現電網運行的遠程監控和集中管理。
1系統結構描述
本監控系統采用分層分布式結構,即站控層,通訊層與間隔層;如圖(1)所示:
圖(1)電力監控系統網絡拓撲圖
間隔設備層主要為:多功能網絡電力儀表、開關量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內,這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現場MODBUS總線組網通訊,實現數據現場采集。
網絡通訊層主要為:串口服務器,其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集,同時遠傳至站控層,完成現場層和站控層之間的數據交互。
站控管理層:設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機、報警蜂鳴器等設備。監控系統安裝在計算機上,集中采集顯示現場設備運行狀況,以人機交互的形式顯示給用戶。
以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-
RTU通訊協議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻只能發送或接收數據,數據高傳輸速率為10Mbps。
RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強,總線上允許連接多達32個設備,大傳輸距離為1.2km。
2電力監控系統主要功能
2.1數據采集與處理
數據采集是配電監控的基礎,數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成,實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度Epi、遠程設備運行狀態等數據。
數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶,達到配電監控的自動化化和智能化要求,同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。
2.2人機交互
系統提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,CAD圖形顯示低壓配電系統電氣一次主接線圖,顯示配電系統設備狀態及相應實時運行參數,畫面定時輪巡切換;畫面實時動態刷新;模擬量顯示;開關量顯示;連續記錄顯示等。
2.3歷時事件
歷時事件查看界面主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互,通過歷史事件查看平臺,您可以根據自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件,為您把握整個系統的運行情況提供了良好的軟件支持。
2.4數據庫建立與查詢
主要完成遙測量和遙信量定時采集,并且建立數據庫,定期生成報表,以供用戶查詢打印。
2.5用戶權限管理
針對不同級別的用戶,設置不同的權限組,防止因人為誤操作給生產,生活帶來的損失,實現配電系統的安全,可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和權限的修改。
2.6運行負荷曲線
負荷趨勢曲線功能主要負責定時采集進線及重要回路電流和功率負荷參量,自動生成運行負荷趨勢曲線的,方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況。點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換;可以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線;對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作,幫助用戶進線趨
勢分析和故障追憶,為分析整個系統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。
2.7遠程報表查詢
報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式,把系統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。
報表具有自由設置查詢時間實現日、月、年的電能統計,數據導出和報表打印等功能。
3案例分析
本監控系統主要實現杭州賽諾菲民生健康藥業有限公司2個配電室(動力中心配電室、生產和倉庫配電室)配電系統監控。
動力中心配電室內有2臺進線柜、1臺母聯柜、4臺補償柜及24路普通饋線回路;生產及倉庫配電室內有2臺進線柜、1臺母聯柜、4臺補償柜及43路普通饋線回路,整個監控范圍為81個回路的電參量監測,具體回路清單如下:
柜號
回路名稱
表地址
CT
表型號
(1)動力中心配電室通訊總線
2-1LP1
1#進線
1
800
ACR220E
2-1LP2
電容補償主柜
2
160
ACR220E
2-1LP3
電容補償輔柜
3
160
ACR220E
2-1LP4-A
去CT-02電源冷水機組
4
200
ACR210E
2-1LP4-B
去CT-03電源冷水機組
5
200
ACR210E
2-1LP5-A
去CT-01電源冷水機組
6
200
ACR210E
2-1LP5-B
去2-1AP4電源空壓機電力
7
120
ACR210E
2-1LP6-A
去2-1EP1電源應急總箱
8
10
ACR210E
2-1LP6-B
去3-1EP1電源門衛應急箱
9
10
ACR210E
2-1LP6-C
備用
10
40
ACR210E
2-1LP6-D
去2-1EP2電源消防電力
11
80
ACR210E
2-1LP6-E
去2-1EP2電源冷卻泵總柜
12
80
ACR210E
2-1LP6-F
備用
13
80
ACR210E
(2)動力中心配電室通訊總線
2-2LP1
2#進線柜
14
600
ACR220E
2-2LP2
電容補償主柜
15
160
ACR220E
2-2LP3
電容補償輔柜
16
160
ACR220E
2-2LP4-A
去CT-04電源冷水機組
17
200
ACR210E
2-2LP4-B
去CT-05電源冷水機組
18
200
ACR210E
2-2LP5-A
去2-1EP2電源消防動力
19
80
ACR210E
2-2LP5-B
去2-1AP3電源冷卻泵總箱
20
100
ACR210E
2-2LP5-C
備用
21
80
ACR210E
2-2LP5-D
備用
22
80
ACR210E
2-2LP6-A
去2-1AP1電源電力柜
23
10
ACR210E
2-2LP6-B
去2-1AP5電源電力柜
24
40
ACR210E
2-2LP6-C
去2-1AL1電源照明總箱
25
10
ACR210E
2-2LP6-D
去2-1EP1電源應急總箱
26
10
ACR210E
2-2LP6-E
去3-1AP1電源門衛電力柜
27
8
ACR210E
2-2LP6-F
去3-1EP1電源門衛應急箱
28
8
ACR210E
2-2LP6-G
去5-1AL1電源危險品庫
29
8
ACR210E
2-2LP6-H
備用
30
40
ACR210E
2-2LP7
聯絡柜
31
600
ACR220E
(3)生產廠房及倉庫配電室通訊總線
1-1LP1
1#進線柜
32
800
ACR220E
1-1LP2
電容補償主柜
33
160
ACR220E
1-1LP3
電容補償輔柜
34
160
ACR220E
1-1LP4-A
去1-2ELH1電源二層應急照明
35
10
ACR210E
1-1LP4-B
去1-3AP1電源三層電力柜
36
20
ACR210E
1-1LP4-C
備用
37
40
ACR210E
1-1LP4-D
去1-3APH1電源三層電力總柜
38
120
ACR210E
1-1LP4-E
去1-2EP1電源應急電源
39
80
ACR210E
1-1LP5-A
去1-WAP1電源站變電力
40
20
ACR210E
1-1LP5-B
去1-3ALH1電源三層照明
41
40
ACR210E
1-1LP5-C
去1-W2EP2電源倉庫二層電力
42
40
ACR210E
1-1LP5-D
去1-M2AP1電源二夾層電力
43
80
ACR210E
1-1LP5-E
去1-2AP5電源二層電力柜
44
80
ACR210E
1-1LP6-A
去1-1ELH1電源一層應急箱
45
10
ACR210E
1-1LP6-B
備用
46
60
ACR210E
1-1LP6-C
去1-W2AP1電源倉庫電力柜
47
60
ACR210E
1-1LP6-D
去1-1AG2電源一層工藝柜
48
40
ACR210E
1-1LP6-E
去1-1AP2電源二層電力柜
49
40
ACR210E
1-1LP6-F
去1-3APH2電源三層電力總柜
50
80
ACR210E
1-1LP6-G
臨時電
51
80
ACR210E
1-1LP7-A
去1-AG1電源一層工藝柜
52
80
ACR210E
1-1LP7-B
去1-1APH1電源一層電力總柜
53
80
ACR210E
1-1LP7-C
去1-2AP3電源二層電力柜
54
80
ACR210E
1-1LP7-D
去1-2AP3電源二層電力柜
55
80
ACR210E
1-1LP8
聯絡柜
56
800
ACR220E
(4)生產廠房及倉庫配電室通訊總線
1-2LP1
2#進線柜
57
800
ACR220E
1-2LP2
電容補償主柜
58
160
ACR220E
1-2LP3
電容補償輔柜
59
160
ACR220E
1-2LP4-A
去1-RAP1電源電梯電源
60
10
ACR210E
1-2LP4-B
去1-RAP2電源電梯電源
61
10
ACR210E
1-2LP4-C
去1-RAP3電源電梯電源
62
10
ACR210E
1-2LP4-D
去1-2AG2電源二層工藝柜
63
100
ACR210E
1-2LP4-E
備用
64
160
ACR210E
1-2LP5-A
去1-3ELH1電源三層應急照明
65
10
ACR210E
1-2LP5-B
去1-W2EP1電源倉庫二層應急
66
40
ACR210E
1-2LP5-C
備用
67
40
ACR210E
1-2LP5-D
去1-2AGH1電源二層電力總柜
68
100
ACR210E
1-2LP5-E
去1-2EP1電源應急電源
69
100
ACR210E
1-2LP6-A
去1-2AG9電源UPS電源
70
20
ACR210E
1-2LP6-B
備用
71
40
ACR210E
1-2LP6-C
去1-1AG3電源一層工藝柜
72
40
ACR210E
1-2LP6-D
去1-1ALH1電源一層照明柜
73
40
ACR210E
1-2LP6-E
去1-2ALH1電源二層照明柜
74
40
ACR210E
1-2LP6-F
去1-2AG1電源二層工藝柜
75
60
ACR210E
1-2LP6-G
去1-2AG4電源二層工藝柜
76
60
ACR210E
1-2LP6-H
備用
77
60
ACR210E
1-2LP7-A
去1-2AG3電源二層工藝柜
78
80
ACR210E
1-2LP7-B
去1-3AG1電源三層工藝柜
79
80
ACR210E
1-2LP7-C
去1-3AG2電源三層工藝柜
80
80
ACR210E
1-2LP7-D
去1-3AG3電源三層工藝柜
81
80
ACR210E
其中Acrel-2000電力監控系統設于動力中心配電室隔壁的值班室內,動力中心配電室有2臺變壓器,共有31臺智能儀表;現場采用2根屏蔽雙絞總線連接,拉設至值班室內;生產廠房及倉庫配電室有2臺變壓器,共有50臺智能儀表;現場采用2根屏蔽雙絞總線連接,拉設至值班室內;其中生產廠房及倉庫配電室距離值班室的距離約100m。
在配電室內安裝的所有表計均為多功能網絡儀表,該儀表主要測量所有常規電力參數,如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度、無功電度。
配電室二次圖見圖(2)(3),功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量,其中包括:線三相電壓、電流、功率、功率因數、電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流;遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態,主要包括:開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警;斷路器變位時會發出報警信號,提醒用戶及時處理故障。
圖(2)動力中心低壓配電二次圖
圖(3)生產廠房及倉庫低壓配電二次圖
遙信和遙測報警功能,主要完成對低壓各出線回路的開關運行狀態和負載進線監控,對開關變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警,提醒值班人員及時處理。具備歷史查詢功能,見圖(4);負載越限值在相應權限下可自由設置,間圖(5)
圖(4)報警信息查詢
圖(5)負荷報警限值設定
參數抄表功能,主要對低壓各出線回路的電參數進線查詢。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。該報表查詢兩個配電室4臺變壓器出線各低壓回路的電參數,主要包括:三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率和功率因數。該報表各回路名稱和數據庫關聯,方便用戶修改回路名稱,如圖(6)為2-2LP1進線柜回路實時數據顯示;用戶也可同時查詢所有回路的歷史遙測電參量,方便管理人員對比分析,如圖(7)為所以回路電參量查詢報表。
圖(6)單回路參數抄表
圖(7)所有回路參數抄表
用電量報表功能,可選擇時間段進行查詢,支持任意時間段電度累計查詢【圖(8)所示】,具備數據導出和報表打印等功能,也可默認按月查詢報表【圖(9)所示】,為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數據庫關聯,方便用戶修改回路名稱,用戶可以直接打印報表,可以以EXCEL格式另存到其他指定位置。
系統通訊結構示意圖,主要顯示系統的組網結構,系統采用分層分布式結構,同時監測間隔層設備的通信狀態。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。見圖(10)。負荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負荷運行情況。通過點擊一次圖上面的符合曲線按鈕,即可對應查看該回路的實時和歷史趨勢曲線,點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換;幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶,具備曲線打印功能。為分析整個系統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。
4結束語
電力的供應對社會的生產、工作的正常進行有著非常重要的作用,管理人員如何才能在值班室內快速迅捷的發現配電回路的故障及運行情況呢?本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在杭州賽諾菲民生健康藥業的應用很好的解決了這一問題,該系統可以實現對配電室低壓配電回路用電的實時監控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網絡通訊及WEB發布功能,可以與串口服務器、計算機等組成電力監控系統。系統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示配電室內各配電回路的運行狀態,對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠程抄表以及分析、研究。該系統運行安全、可靠、穩定,為配電室用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據,取得了較好的社會效益。[2]
參考文獻:
[1].任致程周中.電力電測數字儀表原理與應用指南[M].北京.中國電力出版社.2007.4
[2].周中等編著.智能電網用戶端電力監控與電能管理系統產品選型及解決方案[M].北京.機械工業出版社.2011.10
作者簡介:
師晴晴(1985-),女,漢族,本科,工程師,主要研究方向為智能建筑供配電監控系統
E-:1771460455
網址:http://www.jsacrel-pm.comhttp://www.acrel-et.com