技术

摘 要：随着电力工业的快速发展、计算机网络技术的成熟、智能高压综保的应用，电力系统监控已进入智能化、网络化、数字化的时代。本文介绍Acrel-2000电力监控软件在高容量全密封免维护铅酸蓄电池电力监控系统的应用。系统实现了分散式采集和集中控制管理的智能化、数字化、网络化电力监测。

 

0 引言
       配电自动化，是一项集计算机技术、数据传输技术、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统。其目的是提高供电可靠性，改善电能质量，向用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。
       随着电力网络的不断发展，用电负荷的持续增长，各种新型负载不断涌现，用户更加关注电能质量问题，同时也对电能质量提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战，以实现配电系统持续可靠、高效低耗的运行。
       本文以高容量全密封免维护铅酸蓄电池厂电力监控系统为例，简单介绍变电站的配电自动化监测系统。

       高容量全密封免维护铅酸蓄电池厂是江森集团投资新建的，该厂坐落在江西安吉和平镇306国道傍，整个厂用电高压部分分为20kV和10kV。20kV高压线路分两路送至电厂，分别为和江甲线和和森乙线。整个高压变配电系统中用的是2台美国SEL（20kV）和39台美国GE(10kV) 的智能综合保护，综合保护带有RS485通讯端口,可供上位计算机通讯来实现实时监测和智能管理。为了满足工厂智能化变配电监测的要求，浙江江森采用了上海安科瑞的电力监控软件Acrel-2000，该软件用来实现对电池厂智能用电设备的自动采集、远传和存储、预处理及分析的电力监测平台。  

2 系统结构
        Acrel-2000电力监控软件是对现场智能综保进行电参量采集与电能数据存储的软件，系统为智能化网络电力监测系统，系统综合应用计算机网络、通讯、数据库、数值处理等多种现代信息技术，是电力系统的基础和重要组成部分。软件组态灵活、实用性强、操作简单、易于维护和扩展性强。它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，能够满足企业智能化供配电的要求，而且可利用网络通讯和IT信息处理技术，有效的加强企业的内部管理，提升企业的科学管理决策速度和准确度。
       系统采用分布式结构，数据处理以数据库为中心，分采集、显示、算法等模块，各主要结构关系如图1所示：

 图1 系统总体拓扑图

       整套电力监控系统监控管理部分包括监控管理主机、打印机、UPS电源等；该配电系统分成两个部分：20kV高压配电系统以及10kV低压配电系统，相应的一次设备安装在高压电气柜、温控箱内。其中20kV开关柜内安装的2台微机保护通过一条485总线接入智能通讯管理机；10kV开关柜内39台微机保护通过2条485总线接入智能通讯管理机，另外变压器温控仪经过一条485总线接入智能通讯管理机。智能通讯管理机将现场所有设备信号经以太网接入监控主机。

2.1 主要设计参考依据
       l IEC870-1                   《远动设备及系统总则一般原理和指导性规范》
       l IEC870-4                   《远动设备及系统性能要求》

       l IEC870-5                   《远动设备及系统传输规约》
       l DL 448-91                 《电能计量装置管理规程》
       l ISO/IEC11801           《国际综合布线标准》
       l GB/50198-94            《监控系统工程技术规范》

2.2 软件功能

       系统依据客户实际需求及相关标准进行设计，并实现了配电监测、远程抄表、电能报表、趋势曲线、事件及报警等功能。

       图2所示为本系统配电监测界面，显示了当前各回路设备运行状态及电力参数的实时显示。实时显示网球中心10KV各回路三相电压、电流；并显示当前回路断路器分合闸状态，另外对于设备通讯故障以及负荷越限等非常规状态进行声光报警，提醒工作人员及时发现并处理突发事件，消除隐患，确保所有设备在安全稳定的环境下运行，

 

图2

数据采集　　

       数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层的测控装置采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Ep、远程设备运行状态、温度等。

数据处理

       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，达到配电监控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、分析。避免了运行保障团队直接去配电室查看配电系统运行状态，确保在最短时间发现并排除故障。

故障报警及事故追忆查询
       在配电系统发生运行故障时，会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间地点，以被用户查询，追忆故障原因，记录如图3所示：

图3

用户权限管理
       可根据用户要求添加和删除软件的用户数量和设置用户的权限。针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。

运行负荷曲线
       定时采集进线及重要回路电流负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况、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4所示

图4

数据报表查询
       为了更加直观的显示各回路运行的历史数据，本系统开发出了报表查询功能，可以通过时间设定窗口，查询任意一段时间内的或者任意时间点的电度或者电流数据。为用户提供了准确的历史数据查询。

3 系统特点
       系统的软硬件全部模块化，硬件全部智能化。软硬件设计选择工业级标准，可靠性非常高；整个系统的智能控制终端，远程智能通讯控制器全部由16位微机组成，这种集散型控制系统速度快，实时性好，通讯可靠；智能控制终端自带CPU，采集周期短，实时性强，系统冗余度高；各个子系统都是独立工作，互不影响；并且和子系统都实现了模块化，进一步提高了整个系统的安全及可靠性。