Acrel-2000电力监控系统在阜阳创业水务有限公司的应用

      缪建梅
安科瑞电气股份有限公司，上海嘉定 201801

摘要：本文介绍了安科瑞电力监控系统Acrel-2000在阜阳创业水务有限公司中的应用，该系统实现了阜阳创业水务有限公司变电所的集中管理和无人值守，对于提高其供电系统的可靠性和经济运行指标，促进公司供电系统管理的科学化、现代化，有着非常重要的现实意义，亦给其开展节能减排工作提供了有力的资料依据。

关键词： 节能减排   电力监控   多回路装置   阜阳创业水务

概述

      电力监控系统以计算机、通讯设备、智能测控单元为基本工具，为变配电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，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。

项目简介

      阜阳创业水务有限公司系天津创业环保集团的全资子公司，创立于2005年12月15日，注册资本6300万元人民币，位于中国安徽省阜阳市经济开发区，是以污水处理为主营业务的水务投资及运营企业，负责安徽及周边的水务环保建设，积极打造中部地区水务旗舰式企业，拥有国家环保部颁发的环境污染治理设施运营（生活污水甲级）和自动连续监测（水）两项资质，同时公司以规范、科学为准则，顺利通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理三项体系认证。

阜阳创业水务有限公司原供配电状况：

1） 两路10kV进线，一用一备，需将其工作状态纳入智能配电监控系统；

2） 两路10kV出线；

      3）0.4kV侧配电柜共计11台，2台进线柜、4台无功柜、1台联络柜、其他配电柜4台，主要包括9个供电回路（1~5#鼓风机、风机房、预处理、办公楼、污泥脱水间已安装电能计量表在统一的箱体内进行电能计量，但该表计无法远传至后台系统）。

      安科瑞电气股份有限公司于2012年8月承接了阜阳创业水务智能配电监控系统项目，为该项目定制的电力监控系统为Acrel-2000。该电力监控系统是在阜阳创业水务有限公司原有变配电柜基础上增加带通讯接口的安科瑞多功能网络电力仪表，将电网用电参数远传至监控中心，从而实现集中远程监控和管理的一个高低压配电改造项目。通过对现有10KV变配电所实施改造，建立一套比较规范的变配电所电力监控系统，以便于掌握进线供电质量、故障情况、厂内负荷变化等，提高变电所运行的安全性，同时监控中心进行数据采集与存贮、数据统计与分析、数据发布与远传；以实时监测电网数据为依据，为阜阳创业水务有限公司的能源监控与节能提供有效手段，实现有效节能并提高能源管理水平。

客户需求

n 监控并记录两路10kV配电系统的供电质量，能够对电压、电流、频率、电能计量、功率因数以及供电连续性等性能参数实时监测和记录，并实现事故异常报警、事件记录和打印、统计报表的整理和打印、电能量管理、负荷监控及查阅历史数据的功能，形成数据统计报表和图形曲线以供直观分析。

n 出于成本考量，10kV出线处的计量取消，数据参考0.4kV进线处数据。

n 监控并记录两路0.4kV进线柜的供电质量，能够对电压、电流、频率、电能计量、功率因数以及供电连续性等性能参数实时监测和记录，并实现事故异常报警、事件记录和打印、统计报表的整理和打印、电能量管理、负荷监控及查阅历史数据的功能，形成数据统计报表和图形曲线以供直观分析。

n 对九个0.4kV馈电线路的电能进行单独计量，历史数据形成图形曲线可供查阅。

n 四个电容补偿柜，其中两个为主柜，两个为辅柜。用户使用过程中发现，主柜的容量已满足其需求，故仅要求监控2个主柜数据。

n 可考虑统一的视屏显示界面。

项目改造实施情况：

1）高压系统：依据原高压系统图以及客户对10kV侧供电质量的监控及记录需求，在两路进线处各加装1只ACR330ELH仪表，该仪表功能强大，LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率电能统计；THDu，THDi、2-31次各次谐波分量；电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算；电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量；4DI+3DO（DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警）；RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约；

2）0.4kV系统：

a）0.4kV进线及馈线：由于九个0.4kV馈电线路原已安装仪表，该仪表无通讯远传功能，应客户要求重新加装安科瑞智能仪表，以便接入后台监控系统，根据客户的功能需求（对九个低压馈电线路、两个低压进线回路的电能进行单独计量，历史数据形成图形曲线可供查阅），同时考虑到改造实施成本及简易度，在低压柜内加装了安科瑞AMC16B-3E3/K多回路监控装置；该仪表可测量3路三相I、U、P、Q、F；有功、无功电能计量；9DI+1DO、LCD显示、RS485通讯接口、Modbus协议；为导轨式安装，大大方便了系统的接线、安装及调试；为用户节约投资的同时，降低了系统的成本；

b）0.4kV无功柜：应客户需求，在原有2台无功柜上加装安科瑞ARC-12/J无功补偿仪，该仪表为嵌入式安装，具有12路控制、过压保护、谐波保护、投切延时设定的功能，同时具有12DI输入；RS485通讯接口、Modbus协议。

设计参照的标准和依据

l GB2887-2000 《计算站场地技术要求》

l GB/T13729-2002《远动终端通用技术条件》

l DL478-2001《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》

l DL/T400-2010 《继电器和安全自动装置技术规程》

l DL/T 814-2002 《配电自动化系统功能规范》

l DL/T634-2002 《远动设备和系统传输规约基本远动任务配套标准》

l DL/T721-2000《配电网自动化系统远方终端》

l DL/T770-2001《微机变压器保护装置通用技术条件》

l GB/T50063-2008《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

l GB-14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》

l GBJ232-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》

l GB/T15145-2001《微机线路保护装置通用技术条件》

l GB50171-2006 《电气装置安装工作盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》

l GB/50198-2011 《监控系统工程技术规范》

l GB/T17626.5《浪涌（冲击）抗扰度试验》

l DL/T5003-2005 《电力系统调度自动化设计技术规程》

l IEC-61131-3《图形可编程标准》

系统功能实现

友好的人机交互界面（HMI）

系统具有CAD一次单线图显示高、低压配电网络的接线情况。主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互接口并实时刷新。

图1 阜阳创业水务有限公司-高压一次图

图2阜阳创业水务有限公司-低压一次图

图3阜阳创业水务有限公司-通讯示意图

数据采集处理

Acrel-2000型电力监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、开关位置、设备运行状态等），将采集到的数据直接显示或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因子上下限等），并对重要的信息量进行数据库存储。

趋势曲线分析

系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析接口，通过调用相关回路实时曲线接口分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。

图4阜阳创业水务有限公司-趋势曲线分析图

报表管理

系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等，可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的时、日、月、年度报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。

图5阜阳创业水务有限公司-报表管理示意图

事件记录和故障报警

系统对所有用户操作、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能，包括事件发生的时间位置，当前值班人员事件是否确认等信息，参量越限等信息还具有声音报警功能，同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。

图6阜阳创业水务有限公司-报警示意图

结束语

      本文以阜阳创业水务有限公司供配电智能监控系统为核心，采用智能电力仪表对公司原有配电现场的改造，通过总线型组网方式，将现场各种电参量集中采集，上传至后台监控主机，进行智能化组网，分析了Acrel-2000电力监控系统最终实现的功能。电力监控系统方便的监控了配电系统的运行状态，对现场的用电设备进行统一管理，便于维护人员明确设备运行状况，制定详细的设备维护计划，减少工作人员，提高工作效率。为公司节约大量人力成本的同时，实现了公司配电系统智能化。

参考文献：

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 2007.4