徐霜

安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定

    摘要：本文以兰州军区司令部工程勘察设计院变配电室电能管理系统为案例，介绍基于Acrel-3000电能管理系统平台结合安科瑞电气股份有限公司生产的智能电力仪表，设计并实现了一套分散采集集中管理的供配电自动化管理系统。本系统通过计算机网络技术，对配电房内的智能仪表设备实现远程精细、实时监控，避免使用人工采集数据时的繁琐和数据偏差，提高了供配电安全和管理水平，具有安全便捷、简明实用、投资少、数据保存方便等优点。

    引言

    随着电力行业市场化改革的推进，电能计量装置异常问题越来越受到人们的重视，但是原有的电能计量监测方法已不能适应形势需要。传统电能计量监测手段存在的不足说明我们有必要采取新的、自动化和信息化程度较高的监测方式，以提高电能计量监测工作水平，控制电能计量装置异常问题，挽回电力企业以及终端用户的损失。

    Acrel-3000系列电能管理系统是安科瑞电气股份有限公司紧密把握电力系统用户的需求，遵循电力系统的标准规范而二次开发的一套具有专业性强、自动化程度高、易使用、高性能、高可靠等特点的适用于低压配电系统的电能管理系统。通过遥测和遥控可以合理调配负荷，实现优化运行，有效节约电能，并有高峰与低谷用电记录，从而为用电的合理管理提供了数据依据。

     本文以兰州军区司令部工程勘察设计院变配电室电能管理系统为案例，介绍基于Acrel-3000电能管理系统平台结合安科瑞电气股份有限公司生产的智能电力仪表，设计并实现了一套分散采集集中管理的供配电自动化管理系统。

    1.项目概况

    兰州军区司令部工程勘察设计院电能管理系统，其监控对象是设计院办公大楼一层配电室中的31只安科瑞生产的多功能电力仪表，其中进线回路采用APMD730系列仪表，数量为1只；重要的出线回路采用ACR220EL/K网络电力仪表，数量为1只，普通出线回路采用ACR120EL/K网络电力仪表，数量为29只。监控中心也在办公大楼一层，距离配电室约20米的距离。所有电参量数据由仪表的通讯接口经一根RS-485总线传给上位机，实现遥测和遥信功能。

    2.系统拓扑结构

    兰州军区司令部工程勘察设计院电能管理系统采用分布式结构，按功能或区域进行划分，模块化设计。整个系统一般分为三层，即现场层、中间层、主控层。

    现场层主要任务是将现场的各种配电系统的运行参数进行采集和测量，并将采集和测量的各种数据传输给监控系统。其主要设备是：APMD730、ACR220EL/K、ACR120EL/K网络电力仪表。上述设备均相互独立完成各自的功能，不依赖主控计算机运行，所有仪表都具备RS-485 通信接口，通过现场的一根RS-485总线将检测到的各项电参数和状态信号实时传输到中间层的数据处理单元。

    中间层位于现场层与主控层之间，其设备为串口服务器，现场485总线通过串口服务器与后台主机相连，完成现场层设备与主控计算机之间的网络通信联接、数据交换。

    主控层位于中控室或值班室，配置高性能、高可靠性工业级计算机、UPS不间断电源、打印机、报警装置等。Acrel-3000电力监控软件安装在主控计算机上，通过软件的人机界面和各种管理功能实现对整个配电系统的实时监控。

    3.Acrel-3000电能管理系统介绍

    Acrel-3000电力监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以缩短自动化工程师的系统集成的时间，提高集成效率。其部分功能介绍如下：

    3.1 模拟一次配电系统实时显示数据

    3.2 故障报警及事故追忆

    3.3 用户权限管理

    3.4 运行负荷曲线

    3.5 远程报表查询

    3.6 数据库建立与查询

    4.案例客户需求及功能实现

    4.1客户需求

    本项目后台监控系统，需要对办公楼配电室内的31只智能电测仪表进行集中监视。具体监控数据为：用电量计量、实时测量相电压、线电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等数据，能打印月度用电报表，并有历史曲线的查询功能（时间不小于30天）、灵活设置值班人员权限管理、各参数及数据通过RS485总线，通过网络送至配电中心的电工值班室（后台监控中心）。

    4.2功能实现

用户权限管理窗口

    针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，方便用户对账号和权限的修改。

模拟一次配电系统实时显示数据功能窗口

    系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参数，画面定时轮巡切换；画面实时动态刷新；模拟量显示；开关量显示；连续记录显示等。

故障报警及事故追忆窗口

    在配电系统发生运行故障时，会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间和回路名称，以便用户查询，追忆故障原因。 {$page$}

运行负荷曲线

    负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作，帮助用户进线趋势分析和故障追忆。

远程报表查询

    配电室各个回路按照时间段进行历史数据查询。选择回路后，可选择时间间隔、时间长度对该回路进行历史数据精确查询，包括电压、电流、功率、功率因数和电能等常用数据。查询结果可导出成EXCEL表格进行保存，也可打印保存。

    5.结束语

    本文介绍的电力仪表及Acrel-3000电能管理系统在兰州军区司令部工程勘察设计院项目中的应用，系统实现对采集数据的分析、处理，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究。该系列电力仪表及系统运行可靠，稳定，为楼宇电能统计数据，为节能提供决策依据取得了较好的社会效益。

    参考文献：

    1）《电力电测数字仪表原理与应用指南》 任致程，周中，中国电力出版社

    2）《变配电所计算机监控系统工程实例》 黄阳，智能建筑电气技术，2006年7月第5卷第3期。

    作者简介：

    徐霜，女，本科，从事低压配电系统集成工作<