江苏安科瑞电器制造有限公司
联系人：王琪
电话：18860990287
地址：江苏省无锡江阴市南闸街道观山村东盟路5号
摘要：采用多功能电力仪表、微机保护装置采集高压配电柜的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式，通过RS485线远传串口服务器，再通过网线至后台，通过Acrel-2000Z型电力监控系统实现配电所配电回路用电的实时。
0 概述
南外环隧道项目共有一个配电室，其中监测的设备2只AM5系列、6只AM3系列、116只PZ系列多功能仪表、1只直流屏、2只EPS计量表。为方便用户进行数据集抄及低压配电安全，设计一套电力监控系统。
1 需求分析
为保证用电负荷的统计与分析及对危险源实时。需要对现场的配电柜进行电压、电流、功率以及各开关量信号等参数进行实时在线。一旦点被监视参数异常，能够及时检测报警，有关人员采取必要的措施，避免安全事故的发生。自动抄表功能节省了人力物力，电流趋势曲线功能能够直观的显示各回路的工作状态与时间。
数据采集
支持实时采集、自动周期采集（定时采集）可配置周期（1分钟～）。
支持多线程处理机制，提高数据采集效率，能同时对多个设备进行数据采集。
数据实时显示采用配电室主接线图直观显示模式，各回路开关断合以及故障状态直观可见。
数据查询与展示
要求能方便实现各级管理人员的查询，查询界面能适应各级管理人员的要求能够支持灵活的条件组合查询。
数据展示功能按照不同用户的不同的权限，分为操作层、管理层、决策层三层用能展示。
权限管理
要求对不同用户赋予不同角色的权限，能授权到功能子菜单、具体档案记录、数据记录等。
系统要求具备合理完善的用户安全控制机制，能使应用环境中的信息资源得到有效地保护，防止信息的丢失、失和破坏。
故障报警
故障判断与报警具有故障自动判断并采用声光方式报警功能。报警类型包括开关故障，电压、电流**限，多功能仪表与监控系统通讯故障等。报警时间自动记入系统数据库，方便用户查询，工作人员可随时掌握箱变配电回路的实时运行状态，发现变配电运行故障并作出相应处理，提高变配电的管理效率，提升电力系统安全性、可靠性。
2 系统方案
安科瑞Acrel-2000Z系统根据现场实际情况，放置一台ANET-2E8S1通讯管理机，**了变电所电力监控系统传输的稳定性与实时性。
1）站控管理层
站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在本项目中主要指置于室的主机。
2）网络通讯层
通讯层主要是由以总线网络组成。总线网络的主要功能是实现现场多功能仪表与站控管理层之间的数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，达到了无人值守的目的。
3）现场设备层
现场设备层是数据采集终端，主要由配电柜内多功能仪表组成，智能设备通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线连接接入主机进行组网，实现远程控制。
低压电力仪表现场连接示意
现场多功能仪表以手拉手方式通过屏蔽双绞线(RVSP2*1.0)进行通讯连接，每根总线低压电力仪表25只左右。
3 系统功能
配电所实时监控系统图为主画面，主要实时监测变电所内所有配电回路的运行状态。在系统图中可以直观的看到配电回路的运行参数和状态，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等。
事件告警记录功能，主要完成对查询时间段内出现的报警信息事件记录以及发生时间，为值班人员提供依据并且分析事故发生的原因。
参数抄表功能，主要对低压配电各回路的电参数进行查询。支持任意时刻电参数查询，具备数据导出和报表打印等功能。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称。
负荷曲线界面，可以查询各个回路的历史功率负荷曲线。
权限管理，可以给不同的用户设置不同的权限，防止越权操作。
在当今配电设施的应用中，变电所的配电安全性至关重要，本文介绍的章丘南外环隧道项目电力监控系统，可以实现对变电所供配电回路用电的实时。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示中心配电室内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、报警声音提示，该系统运行安全、可靠、稳定，保证了大型公共建筑的用电可靠度。
在系统架构上，将新一代的电力监控系统划分为六个层次；在功能上，把服务划分为实时数据服务、历史数据服务、两票服务、FA服务、设备服务、计算服务。如表1为电力监控系统架构表。
应用层：采用良好人机界面的应用程序，Web浏览器。着力于采用丰富的手段显示电力监控系统中的各种数据，例如：表格，曲线，棒图，饼图等。采用良好的界面供用户查询、检索。SCADA子系统应用层保留原**制，其他应用层可以通过SCA服务接口访问服务。
服务层：基于ApacheTuscany的SCA服务，包括历史数据服务，实时数据服务，两票服务，FA服务，设备服务，计算服务等类。
构件层：基于ApacheTuscany的SCA构件，各个构件通过组合组件的方式实现了各种各样的立功能，提供了完整的应用服务。要实现服务功能时，只要选择不同的组件加以组合就可以了。
组件层：基于ApacheTuscany的SCA组件，各个组件实现了各种各样的立的功能。
数据：电力监控系统的实时数据和历史数据。
系统层：包括各种数据库管理系统，ApacheTus-canySCA软件包，各种操作系统。
服务层是设计的核心部分，采用SOA的理念设计和规划服务，使其具有立性、自描述性、松耦合性、异构性、可组合性、开放性等特点。而组件层是构建服务的基础，充分考虑组件的立性、可重用性来规划组件，增加组件之间搭配的灵活性。
地铁供电系统电力
地铁供电系统需要变电站的实时变化，变电站主要配备有供电设备和接触网，其中接触网具有电气隔离开关装置，地铁供电系统的电力主要监测供电设备和电气隔离开关是否异常，可以根据电气设备和接触网式电气隔离开关的工作参数来判断。在电力设备和接触网线开关出现故障或异常的情况下，操作参数可能会与过去大不相同，因此地铁电源系统的电源只需设置传感器即可和收集操作参数。电力设备和接触网断开开关，可以完成监视任务。终将在地铁调度中心收集用于地铁供电系统电力的运行参数和数据，调度中心的电力监控系统可以根据参数变化及时发现地铁供电系统的问题。以及地铁电力实现自动管理，确保供电系统的正常运行，有效降低地铁电力安全事故发生的可能性。
数据的采集与处理
数据采集主要包括模拟量以及开关量的采集。模拟量的采集主要是对线路电压、电流、功率、功率因数、频率等信息进行采集，开关量的采集则主要是对断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的工作状态，以及断电保护、运行故障等报警信息进行采集，实现远程数据的本地实时显示。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。
电力监控系统的远程操作功能
建立技术的提高，实现了电路与计算机的一体化。如今，工作人员通过操作计算机就可以控制电力系统，这一技术的飞跃解决了以往记录出现故障而无法及时进行解决的难题。但是将计算机与电力监控系统结合后，又出现了计算机发生故障而电路问题无法解决的问题。因此我们在设计过程中又加入了闭锁功能。进行闭锁操作时我们应该遵循基本规则，认真执行闭锁步骤，保证电力系统的稳定。
在设计和开发的过程中，分阶段的进行设计评审和设计验证，设计完成后，选择能代表顾客的单位进行确认，确保公司的设计能满足顾客的要求。
