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：电力监控软件；网络电力仪表；电力管道；应用
0 引言
节能是一项国家长期的基本国策，积极采用先进的技术和管理手段更是节能行之有效的途径，在济南振兴银座为新建银座超市中，根据用电负荷昼夜落差大，呈周期性变化的特点，对楼层实行基于Acrel-2000电力监控软件实时监控，实现了对用电分配的合理化管理，进而达到了节能的目的。
1 项目介绍
济南振兴银座为新建银座超市，安科瑞仪表分布于各楼层动力箱及地下配电室内。250只仪表以总线形式接在通讯服务器上。采用NPORT5630-16串口服务器，接收来自现场电力设备所采集参数。布线施工由甲方负责。系统采用分布式结构，为现场层、通讯层和后台监控层。
现场层是分布于现场的安科瑞系列仪表，通讯层是串口服务器、交换机等，后台监控层包括计算机、打印机、UPS电源等。通讯层及后台监控层都位于地下监控室内。现场所有安科瑞系列仪表通过屏蔽双绞线拉倒地下监控室内，与串口服务器相连，经交换机与计算机连接，实现数据采集。
2 用户需求
济南振兴银座为实现配电系统的现代化、统一化、智能化以及规范化的管理，经过前期详细的市场调研和对不同电力系统集成公司的考察后，最终提出以下需求：
实时显示:各馈线回路电压、电流、功率、功率因数及频率等监测信息实时刷新，配电室整体一次图形式直观动态显示；
趋势分析:完成对各配电回路的电压、电流或功率实时和历史趋势曲线的绘制，便于分析该回路配电运行工况，调配三相配电平衡和削峰填谷。
电能管理:完成对各回路的电能集抄功能，并自动生成符合客户管理需求的用电报表，所有报表或图表支持查询打印功能。
事件报警:对各监测点的通讯状态或异常用电进行报警，便于管理人员实时掌握并分析配电运行情况。
3 设计方案
根据可靠性和高效率配电管理的要求，以及实用性，安全性，实时性，稳定性，可扩展性和易维护性的原则，上海安科瑞电气股份有限公司对济南振兴银座管理公司的智能配电系统的改造提供如下设计方案
3.1参考标准
系统的设计满足以下所列制造和试验标准：
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》
GB2887 《计算站场地技术要求》
GB/50198-94 《监控系统工程技术规范》
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
为满足楼层和配电室统一监控的要求，现场所有仪表通过屏蔽双绞线连接至串口服务器，进而实现对现场数据的采集，存储，处理，实时显示以及历史查询，拓扑结构如图1：
图1
3.3 仪表，通讯线缆，交换机及串口服务器选型
对济南振兴银座提出的需求和我们确定的组网方案，现场设备层采购安科瑞公司网络电力仪表，网络通讯层使用MOXA的NPORT5630-16串口服务器，现场总线铺设屏蔽双绞线，以满足系统组网的要求。
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. 一次图显示：以一次图形式直观动态显示电压、电流、功率、功率因数及频率等监测信息。如图2：
图2
4.2. 趋势曲线：实现了用户所要求的通过对各配电回路的电压、电流或功率绘制趋势曲线，分析该回路配电运行工况，如图3：
图3
4.3 远程遥控操作分合闸，各高压回路可以在后台远程控制回路的分合闸，避免了人工直接操作设备的危险性，如图4：
图4
4.4 报表功能：通过报表功能可以查询任意时刻回路的全常规电参量数据、回路的用电量，如图5：
图5
4.5 电流越限报警设置：电力监控系统定义了电流越限报警设置界面，用户根据各个回路现场线缆的横截面（粗细）决定设定电流预警值，避免电流过大造成用电事故发生。如下图6所示：
图6
4.6 报警提示和查询界面：电力监控系统实时和历史报警界面，实时报警会弹出报警窗口提示，历史报警通过查询得出，如下图7、8所示：
图7
图8
5 给客户带来效果：实施前和实施后
实时性：人工抄录，1天2次，各回路时间不统一，可对性差；计算机实时采集，50mS一次，可比性强
存储管理：纸质记录，查询时翻箱倒柜，年久易失，数据日期管理复杂；计算机存储，数据可存储10年以上，查询速度快，只需鼠标一点，迅速准确。
高压遥控：10KV手动分合闸；10KV远程后台控制，增加了操作的安全性。
6 结束语
在电力监控系统中配置网络电力仪表，具有实施简明，投资少等显著优点，可以方便和实时地监控配电系统的运行状态，对现场的用电设备进行统一管理，免去工作人员到现场记录的繁琐工作，系统对各种用电设备的历史运行数据和状态进行管理分析，便于维护人员明确设备状况，制定详细的设备维护计划，减少工作人员，提高效率。同时，根据建立的电能计量体系，可以了解、分析建筑总体能耗，提出降耗计划，采取节能降耗措施，逐步提高用电效率。