郭毅1
1. 上海安科瑞電氣有限公司，上海 201801
摘 要：介紹安科瑞的智能儀表和ACREL-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能樓宇工程中的應(yīng)用，現(xiàn)場層采用ACR系列及PZ系列儀表采集配電系統(tǒng)各回路電參量，采用ARTU-K32系列多回路遙信裝置采集開關(guān)信號;現(xiàn)場儀表經(jīng)通訊組網(wǎng)后遠(yuǎn)傳至后臺電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙測、遙信自動化監(jiān)測，從而實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)的自動化管理。
關(guān)鍵詞：溫州喜來登大酒店 智能儀表 開關(guān)量采集 Acrel-2000 配電監(jiān)控系統(tǒng)
0 概述
溫州喜來登大酒店原名溫州錦繡假日大酒店，由溫州錦繡酒店投資公司和喜達(dá)屋集團(tuán)共同建造，直接投資金額逾3億元人民幣。溫州喜來登大酒店坐落在溫州市車站大道與錦繡路交匯處，地處溫州市區(qū)中心地段，是溫州的第二座高五星級大酒店，占地面積7600平方米，總建筑面積約46000平方米，主要由2層地下室，25層的主樓以及5層的裙房構(gòu)成。溫州喜來登大酒店配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由上海安科瑞電氣股份有限公司承接，作為其樓宇自動控制系統(tǒng)的一環(huán)，配電監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍覆蓋配電室內(nèi)所有高低壓開關(guān)柜上安裝的電力儀表，4臺變壓器溫濕度控制儀以及應(yīng)急發(fā)電機(jī)。
溫州喜來登大酒店有一大一小兩個(gè)配電室，都位于裙房3層，應(yīng)急發(fā)電機(jī)位于裙房地下2層。配電監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍內(nèi)的6臺ABB REX521微機(jī)保護(hù)裝置，7臺ACREL ACR320EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表、128臺ACREL PZ96-E4可編程智能儀表及4臺LD-B10變壓器溫濕度控制儀集中分布于兩個(gè)配電室內(nèi)。英國深海5220應(yīng)急發(fā)電機(jī)位于裙房地下二層的發(fā)電機(jī)室，其運(yùn)行數(shù)據(jù)由555控制模塊采集并上傳至上位監(jiān)控主機(jī)。
1 系統(tǒng)組成
ACREL-2000型配電監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)場設(shè)備層主要的設(shè)備為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、微機(jī)保護(hù)裝置、變壓器溫濕度控制儀以及應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的控制模塊555。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備或安裝在電氣柜內(nèi)，或安裝在其設(shè)備柜體上。均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場屏蔽雙絞線進(jìn)行組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
通訊控制層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，完成數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換后(將RS485轉(zhuǎn)換為RS232)遠(yuǎn)傳至站控層監(jiān)控主機(jī)，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。
以上網(wǎng)絡(luò)儀表均在現(xiàn)場均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，通訊接口是半雙工通信，即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。
2 系統(tǒng)功能
2.1 數(shù)據(jù)采集與處理
數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由現(xiàn)場測控層儀表采集完成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)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(shù)COSφ、電度Ep、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求。
2.2 數(shù)據(jù)庫建立與查詢
主要完成遙測量和遙信量定時(shí)采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，每隔一定時(shí)間將所采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，供客戶自行根據(jù)時(shí)間查詢。
2.3 歷史數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出
當(dāng)客戶查詢數(shù)據(jù)時(shí)，可以選擇將報(bào)表輸出為一個(gè)excel文檔或者直接打印以供存檔。
2.4 故障報(bào)警及事故追憶
在配電系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)會在0.3秒內(nèi)發(fā)出聲光報(bào)警提示用戶及時(shí)響應(yīng)故障回路，同時(shí)自動記錄事件發(fā)生的時(shí)間地點(diǎn)，以供用戶查詢，追憶故障原因。
2.5 運(yùn)行負(fù)荷曲線
定時(shí)采集進(jìn)線及重要回路電流負(fù)荷參量，自動生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線，方便用戶了解設(shè)備的實(shí)時(shí)和歷史運(yùn)行負(fù)荷狀況。
2.6 網(wǎng)絡(luò)訪問
配電監(jiān)控系統(tǒng)可通過IE瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，方便酒店管理公司在中央監(jiān)控室以外的地方查看和處理配電系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
2.7 用戶權(quán)限管理
針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給酒店運(yùn)營管理帶來的損失，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行。
2.8 運(yùn)行界面
上圖所示為10KV配電回路運(yùn)行情況;
上圖所示為變壓器實(shí)時(shí)溫度;
上圖所示為實(shí)時(shí)報(bào)警信息;
自動生成的電參量報(bào)表;
系統(tǒng)負(fù)荷曲線
3 項(xiàng)目分析
本系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)被安置在裙房地下一層的監(jiān)控中心內(nèi)，與消控、保安系統(tǒng)并置，除了本地監(jiān)控外，有權(quán)限的用戶也可以通過酒店管理公司的局域網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問。
用戶的主要需求為監(jiān)視配電系統(tǒng)即時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，要求低延時(shí)采集三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、有功功率P、無功功率Q、功率因數(shù)COSφ、有功電度Epi、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。同時(shí)也較關(guān)注主樓5層宴會廳和客房供電等回路的用電量情況。為保證數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性，每根RS485總線上掛接的儀表數(shù)量以不超過20臺為基本原則。
10KV回路的開關(guān)狀態(tài)量(分合閘、接地刀等)從ABB綜保上直接采集。0.4KV回路的分合閘信號和故障信號檢測功能為追加功能，采用屏蔽四芯線從電氣成套廠商預(yù)留的無源干接點(diǎn)接出，由ACREL ARTU-K32多回路開關(guān)量監(jiān)控裝置采集并通過RS485現(xiàn)場總線上傳。
在上述功能完成的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶使用需要，使用針式打印機(jī)每隔4個(gè)小時(shí)自動打印輸出主樓配電干線電能報(bào)表，每月月底自動打印客房層用電量報(bào)表，進(jìn)一步簡化值班員操作，避免誤操作所帶來的酒店管理上的問題。
4 結(jié)束語
隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，配電系統(tǒng)自動化管理已成為大型公共建筑的必然選擇，本文介紹的電力儀表及ACREL2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在溫州喜來登大酒店配電的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對配件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能顯示用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與BA(樓宇自控)系統(tǒng)組成電力監(jiān)控與能耗管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，并能一鍵生成各種報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行可靠，穩(wěn)定，與境內(nèi)外各公司(如ABB公司，英國深海公司等)的電氣設(shè)備兼容良好。在很多大型公建中成功應(yīng)用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
參考文獻(xiàn)
任致程、周中編著 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中國電力出版社 2007.4
