安科瑞 方小燕 倪中明
上海安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定
摘要：本文介绍基于Acrel-2000电力监控软件和网络电力仪表而设计实现的一套分散式采集和集中控制管理的配电自动化系统，系统实现了微机在配电室中无人管理的功能，省去了值班人员现场操作的无序性，提高了供电质量和管理水平，具有简明实用、投资少等优点。
关键词：东北农业大学；电力监控；剩余电流监测；配电室无人值守
0 引言
目前，供配电产业的发展及可靠性对国民经济的发展起着举足轻重的作用,全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积用户的急剧增加，对供配电系统的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响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控制提供了基础平台。该电力监控系统可以提供“监控一体化”的整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower等。
本文以东北农业大学为例，探讨学校电力监控系统的应用。
1 项目介绍
东北农业大学1948年创建于哈尔滨，始称东北农学院，是中国共产党在解放区创办的第一所普通高等农业院校，知名教育家、哈尔滨市第一任市长刘达为学校第一任院长。自建校以来，学校先后隶属于东北行政委员会农业部、国家高等教育部、国家农业部、黑龙江省农业委员会、黑龙江省教育厅，1981年被确定为黑龙江省省属重点院校，1994年与黑龙江省农业管理干部学院合并组建东北农业大学，现为国家“211工程”重点建设大学，黑龙江省人民政府与农业部省部共建大学。
上海安科瑞电气股份有限公司于2009年9月承接东北农业大学电力监控系统的设计与实施。
2 用户需求
实现对东北农业大学的主楼和艺术楼共600块左右网络电力仪表的进行远程监测。
3 设计方案
现场设备全集中在同一个配电室中，业主的电气值班室就近安排在配电室旁，本系统监控中心也安置在该值班室中。系统组网采用常见的3层结构，站控管理层、通讯管理层和现场设备层。
3.1 参考标准
系统的设计满足以下所列制造和试验标准：
ISO/IEC11801 《国际综合布线标准》
JGJ/T 16-92 《民用建筑电气设计规范》
GB/J63-90 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
GB/T13730 《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》
GBJ63-93 《电力装置电测量仪表装置设计规程》
GB50254/59-96 《电气装置安装工程施工及验收规范》
IEC-61131-3 《图形可编程标准》
3.2 组网结构图拓扑图
为满足配电室统一监控的要求，配电室现场安装安科瑞公司网络电力仪表通过屏蔽双绞线手拉手相连至串口服务器，串口服务器经网络交换机进而传输至后台主机实现对现场数据的采集，存储，处理，实时显示以及历史查询，如图1：
3.3 仪表，通讯线缆，交换机及串口服务器选型
现场设备层设备为600台电力仪表。这些设备分别根据设计要求安装在相应的配电回路上。通过RS-485接口实现与上位机系统的数据交互。多功能表的通讯规约为Modbus-RTU;通讯管理层由2台Nport-5630串口服务器构成。串口服务器将RS-485总线协议转换为工业以太网协议，通过TCP/IP与站控管理层主机相连，构建数据链路。通讯管理层设备均安装在电气值班室的值班人员操作台中，与站控管理层设备安装在一起; 站控管理层设备为华北工控主机、显示器、HP打印机以及山特UPS电源，均安装在电气值班室的操作台中。通过安装在主机上的Acrel-2000电力监控系统软件实现对现场仪表数据的采集、处理以及各种人机交互功能。
4 系统功能
上位机软件采用Acrel – 2000电力监控软件，通过软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等，完成了在上位机软件监控及电力监控的功能。
4.1 配电系统一次示意图：
0.4kV配电室配电回路运行状态使用一次图形式显示采集并显示0.4kV回路的母线电压，进线、母联或发电机双切回路的三相电流、有功无功功率、功率因数和频率；各馈线回路的三相电流和剩余电流。界面标注回路编号、用途、断路器编号、互感器变比，回路用途可由拥有管理员权限的用户修改。0.4kV回路界面如图2所示：
图2
4.2 趋势曲线：
负荷趋势曲线提供了某一段时间内该回路的负荷趋势，方便管理员掌握用电设备的运行状况，对存在故障隐患的设备及时提出整改，对不合理用电单位提出科学合理的改进。如图3所示：
负荷趋势曲线提供了某一段时间内该回路的负荷趋势，方便管理员掌握用电设备的运行状况，对存在故障隐患的设备及时提出整改，对不合理用电单位提出科学合理的改进。如图3所示：
图3
4.3 报表功能：
通过报表功能可以查询任意时刻主要回路的全常规电参量数据、低压回路的用电量、低压馈线回路的漏电流值和配电线缆温度值。用户主要关注的是用电量报表和剩余电流报表，用电量报表用于进行电费收费计量以及与供电局数据核对后进行成本核算，如图4所示
通过报表功能可以查询任意时刻主要回路的全常规电参量数据、低压回路的用电量、低压馈线回路的漏电流值和配电线缆温度值。用户主要关注的是用电量报表和剩余电流报表，用电量报表用于进行电费收费计量以及与供电局数据核对后进行成本核算，如图4所示
图4
5 运行效果
总的来说，东北农业大学电力监控系统功能完备，能够很好的满足现阶段对配电网络管理的要求，做到对配电网络的全面实时监测，故障的实时有效预警，事故的分析追溯。系统还预留了充足的通讯接口，为以后系统的扩容升级打下了基础。系统操作简便易学，用户不需复杂的配置即可使用，在用户持续熟练地使用之下Acrel-2000电力监控系统必会成为配电管理人员的好帮手，提高配电网络的稳定性和维护人员的工作效率，为客户带来更多的实实在在的价值。
6 结束语
电力监控系统在调试阶段揭露了电气安装公司一次、二次接线存在的问题，明确了整改方向，保障了东北农业大学配电系统今后的稳定运行。本系统自2010年11月投产后，得到了用户的好评，并已着手就东北农业大学二期工程的合作进行洽谈。
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
作者简介：
倪中明 (1982-)，男，本科，毕业于青岛科技大学自动化学院，从事变配电监控系统工作。
方小燕，女，本科，江苏安科瑞电器制造有限公司工程师，主要研究方向为智能电力监控与电能管理系统
联系方式：0510-86189395 QQ：1739022964 邮箱：acrelfxy@163.com 网址：http://www.jyacrel.cn/
方小燕，女，本科，江苏安科瑞电器制造有限公司工程师，主要研究方向为智能电力监控与电能管理系统
联系方式：0510-86189395 QQ：1739022964 邮箱：acrelfxy@163.com 网址：http://www.jyacrel.cn/
