安躍強
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；
摘要：基于目前科學技術飛速發展，人們對電力資源的依賴越來越廣泛，而現階段國內電力系統的運營成本還相對較高，因此完善電力系統各方面的工作已經勢在必行。電力監控系統在整個電力系統中具有重要的作用，它能夠有力的促進電網管理工作效率，降低電力系統的運營成本，本文通過在嘉定新城B18-1地塊項目中的應用進而介紹電力監控系統在實際商業領域中的應用。
關鍵字：嘉定新城；電力監控系統；Acrel-2000；
1 引言
配電自動化，是一項集計算機技術、數據傳輸技術、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。
隨著電力網絡的不斷發展，用電負荷的持續增長，各種新型負載不斷涌現，用戶更加關注電能質量問題，同時也對電能質量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰，以實現配電系統持續可靠、高效低耗的運行。本文通過對嘉定新城B18-1地塊項目中電力監控系統的建設，介紹電力監控系統在商業領域中的應用。
2 電力監控系統設計依據
GB50052-2009 《供配電系統設計規范》
GB50053-2013 《20KV及以下變電所設計規范》
GB50054-2011 《低壓配電設計規范》
GB50059-2011 《35-110 KV變電所設計技術規程》
GB50060-2008 《3～110kV高壓配電裝置設計規范》
GB/T50062-2008 《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》
GB/T50063-2017 《電力裝置電測量儀表裝置設計規范》
IEC61587-2016 《電子設備機械結構系列》
DL/T5103-2012 《35-110 KV無人值班變電所設計規程》
DL/T5136-2012 《火力發電廠、變電所二次接線設計技術規定》
GB50229-2019 《火力發電廠與變電所設計防火標準》
GB6162-1985 《靜態繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗》
DL/T587-2016 《繼電保護和安全自動裝置運行管理規程》
GB14285-2006 《繼電保護和安全自動裝置技術規程》
GB/T15145-2017 《微機線路保護裝置通用技術條件》
GB7261-2016 《繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法》
DL/T720-2013 《電力系統繼電保護及安全自動裝置柜(屏)通用技術條件》
3 項目概況
嘉定新城B18-1A地塊商辦項目位于上海市嘉定新城天祝路969號，本項目用戶站為10KV/0.4KV變電所，分別位于1F變電所及地下一層變電所。用戶站共有T1、T2、T3、T4四個變壓器，變壓器容量1600KVA，四路進線柜、四路路補償柜、兩路聯絡柜、二十五路路饋線柜，根據上海市分項計量上傳要求，需將用能上傳至區分項計量平臺。
4 電力監控系統設計
在監控系統的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監控設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現。
本項目的電力監控系統，可以實現對站內高、配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態，當站內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高車站工作人員的工作效率。
4.1 系統結構
依據嘉定新城B18-1A地塊商辦項目變電所配電情況分布情況，在線監測系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網絡通訊層、現場設備層。系統網絡結構如圖所示：
站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。
通訊層使用的設備為ANet-2E8S1通訊管理機。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。
現場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素。現場配置建培廠家多功能電能表，實現低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監測；并對每個回路斷路器分合閘狀態進行監測。
系統結構圖
5 電力監控系統軟件功能
?配電系統實時監測
系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。
?曲線查詢
電力監控系統可通過采集電壓參量來繪制電壓曲線的時間跨度可設（單位為：天），初始進入該界面時曲線圖形應為實時曲線。當設定好曲線的起始時間，點擊界面中的刷新曲線按鈕時，此時曲線應自動切換為歷史曲線，顯示的為自曲線的起始時間至設置時間后的趨勢曲線。通過對曲線的分析可了解該配電電壓是否穩定，是否達到電壓上下浮動要求。
?運行報表查詢
系統具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、時間或選擇查詢最近更新的記錄數據等，并通過報表方式顯示出來。用戶可以根據需要定制運行日報、月報，支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶要求導出PDF格式文件。
?電能報表查詢
系統以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可分析追溯，維護計量體系的正確性。
?通訊狀態圖
系統支持實時監視接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態，及時維護出現異常的設備，保證系統的穩定運行。
6 前景展望
綜上所述，電力監控系統幫助用電單位提高效率、減少損失、降低運營成本，電力監控系統能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中的重要組成部分。電力監控系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態,并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現。因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速、準確的進行傳輸。
在商業區域等場所設置電力監控系統，可以實現對站內低壓配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、通訊網關等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態，當站內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。
參考文獻
[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社
[2]《電力監控系統在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風
作者介紹：
安躍強，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為為智能電網供配電。
