安科瑞 於晓珏 
江苏安科瑞电器制造有限公司  江苏江阴

摘要

    本文主要介绍了广州万达广场投资有限公司采用Acrel-2000电力监控系统对项目变配电系统进行监测；仪表通过总线型组网方式，把数据上传至后台，进行智能化组网。系统实现了分散式采集和集中控制管理的智能化、数字化、网络化变配电监控。Acrel-2000电力监控系统作为广州万达慧云智能化管理系统平台子系统，在肩负着变配电监测任务的同时将运行数据上传至慧云平台，实现系统的资源整合。

关键词：变配电；电力监控；Acrel-2000；万达广场；慧云平台

0 项目概述

     广州万达广场电力监控系统依据《万达广场慧云智能化管理系统设计标准（2015版）》中变配电监控子系统要求设计，对项目变配电系统进行改造。

    根据《广州白云万达“一键式"改造评估报告》确定本项目监控范围为：B区中心一期高压配电室 8台MPR-2013综保，2台MPR-2015综保，2台RCU-202A直流屏控制器;超市高压配电室 1台MPR-2013综保，2台MPR-2026综保，1台RCU-201直流屏控制器;物业高压配电室 1台MPR-2013综保，6台MPR-2026综保，1台RCU-202A直流屏控制器;百货高压配电室 1台MPR-2013综保，4台MPR-2026综保，1台RCU-202A直流屏控制器;柴油发电机房 3台MRS16发电机控制器；物业#1-#6专变 6台LD-B10-10FP(B)变压器温控仪，6台WHD90R-11/CD温湿度控制器；超市#1-#2专变 2台LD-B10-10FP(B)变压器温控仪，2台WHD90R-11/CD温湿度控制器；百货#1-#4专变 4台LD-B10-10FP(B)变压器温控仪，4台WHD90R-11/CD温湿度控制器。

1 用户需求

1.1一般规定

    1) 电力监控系统的监控范围包括：高压进出线运行参数监测，低压配电运行参数监测，备用电压运行监测，变配电机房运行参数监测等。

    2) 电力监控系统应满足商业管理便捷实用的要求。包括：保证所有变配电设备监视系统集成在一个平台上；采用统一的操作界面；提供清晰的管理信息。并提供远程访问功能。

    3) 电力监控系统应满足商业管理安全管理的需求。包括：集中监视所有的报警信息，集中显示重要设备的运行状态；使管理人员可通关过集成平台远程排查，监视各机电设备现场情况。

1.2功能要求

1.2.1监测功能

    1)应监测高压进出线运行参数，包括电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率。

    2)应监测直流屏运行参数：输出电压、累计充放电次数、充电电压、充放电状态、电池温度。

    3)应监测变压器运行参数：铁芯线圈温度、散热风机启停状态。

    4)应监测变压器所在环境的空气温度。

    5)柴油发电机进线运行参数：发电机端电压、电流、频率、启动电池电压、柴油机冷却水温度。

1.2.2故障报警功能

    1)直流屏:电压异常。

    2)高压柜:高压进出线过流（负荷）、低电压、短路、接地。

    3)变压器:变压器高温、超高温

    4)发电机主:启动失败、无法同步、短路；柴油发电机工作故障报警，日用油箱油位显示及超高、超低报警。

1.2.3记录功能

    1)应记录上述需要监测的运行参数和开关状态中的技术参数部分，以供分析比对。

    2)应记录上述各项故障报警发生的内容和时刻。

1.3电力监控系统的软硬件需求

    电力监控系统软硬件标准应符合万达广场BA系统设计标准要求，此外还应满足以下要求：

    1.3.1电力监控系统的硬件应包括至少1台服务器。与“慧云智能化管理系统"控制系统的网络连接如图1_1所示。

图1_1变配电子系统的硬件连接

    1.3.2电力监控系统应提供人机交互界面（与能源管理平台共用）。子系统人界面可以按照界面设计的规定设计，使子系统界面与“慧云智能化管理系统"集中监控系统界面一致；也可以自行设计，实现功能设计中各项监测、故障报警和运行监测功能。

    1.3.3电力监控系统的软件应具备数据库功能，实现功能设计中的各项记录功能。

    1.3.4电力监控系统的软件应具备权限管理功能。

1.4电力监控系统与慧云平台的数据交互要求

    1.4.1 电力监控系统应采用标准通信协议和接口。子系统应开放其设备的各层通信协议。宜采用自带监控功能的变配电设备（机组）。要求各个变配电机组能够自动测量功能设计中的各种信息。

    1.4.2电力监控系统应向“慧云智能化管理系统"集中控制系统提供功能设计中各项监测、记录功能需求的数据，包括机电设备启停状态、系统运行参数、故障报警参数、能耗数据参数。

2 设计原则引用标准

2.1 设计原则

    1) 开放性：本系统中将涉及到不同厂商的设备技术，以及系统的扩展需求，在本项目的产品技术选型中，避免采用专有技术，从而使系统的软硬件平台具有充分的开放性.

    2) *性：系统的软硬件平台建设、应用系统的设计开发以及系统的维护管理所采用的产品技术均综合考虑当今技术发展趋势，采用相对*同时市场相对成熟的产品技术，以满足系统未来的发展需求.

    3) 高性能：系统设计应从服务器处理能力、网络带宽传输能力、软件系统效率等角度综合分析，合理设计结构、使系统具有足够的处理能力，以适应大数量量数据处理和用户访问需求，保障系统服务质量。

    4) 安全性：系统对安全性问题予以高度重视，从操作系统层，网络层，应用层每个层次都有相应的措施以解决传输安全，系统安全和信息安全的需求。

    5) 可靠性：系统应从系统结构、网络结构、技术措施、设备选型等方面综合考虑，以确保系统中没有单故障节点，实现7X24不间断服务。

    6) 扩展性：在本系统中，所有的网络、服务器、存贮、应用软件的设计遵循可扩充的原则，以实现随着需求的发展而扩展。系统采用模块化结构，具有很好的兼容性和可扩充性，即可使不同的厂商的设备和系统集成到同一个平台中，又可使系统在日后可以根据用户需求方便地扩展。

2.2 引用标准

1) 《万达广场慧云智能化管理系统设计标准（2015版）》

2) ISO/IEC11801《综合布线标准》

3) GB/50198《监控系统工程技术规范》

4) GB50052-2009《供配电系统设计规范》

5) GB50054-2011《低压配电设计规范》

6) DL/T 698.1-2009《第1部分：总则》

7) DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技术规范》

8) DL/T 698.31-2010《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

9) DL/T 698.35-2010《第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

10) DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

11) DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

12) DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

13) DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

3 解决方案

    广州万达广场电力监控系统采用分层分布式结构进行设计，即现场设备层、网络通讯层和站控管理层。

3.1 现场设备层

    现场设备层仪表主要包括：综保、直流屏控制器、发电机控制器、变压器温控仪、温湿度控制器。

3.2 网络通讯层

    通讯介质：仪表采用屏蔽双绞线通过RS485现场总线方式接入串口服务器，串口服务器把采集到的间隔层设备信息转换成以太网，接入电力监控系统主机，以太网采用光纤传输。

3.3 站控管理层

    站控管理层是针对配电网络的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的zui上层部分，主要是由电力系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS等。其中软件部分具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取前置机采集的现场各类数据信息，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，并可接受管理人员的操作命令，实时发送并检测操作的执行状况，以保证供用电单位的正常工作；电能计量管理功能设计各种符合用户的报表格式，报表内数据严格按照各种标准进行计量，用户只需查找打印即可，*的方便了操作，提高了工作效率。系统结构拓扑图如下：  

4 系统功能

    1) 数据采集与显示：以配电一次干线图的形式直观显示配电线路的分布情况，同时将实时采集的各设备的运行参数以及配电回路开关分合闸状态直观实时显示。

    2) 数据记录：应记录上述需要监测的运行参数，以供分析对比。 

    3) 告警管理：系统具备遥测报警配置功能，报警类型包括遥测和遥信报警。系统报警时能够进行信息语音提示，自动弹出报警画面。遥测历史报警查询：安科瑞Acrel-2000电力监控系统能够对遥信、遥测报警数据进行存储，方便用户对系统报警事件进行追溯查询。

    4) 用户权限管理：系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经*的操作。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行维护管理提供可靠的安全保障。

    5) 数据转发功能：采用MODBUS-TCP协议方式将采集到的数据上传至慧云平台。

5 结束语

    随着用户端变配电智能化管理需求的提高，电力监控系统的应用已成为发展趋势。本文介绍的Acrel-2000电力监控系统在广州万达广场项目中的应用，实现了对广州万达广场变配电系统实时监控，同时和上层慧云平台实现数据共享。系统对采集数据的进行分析、处理，实时显示各监控设备的运行使用状况、告警状态，并生成各种报表、分析曲线、图形等，便于管理者进行设备管理和运行维护。该系统运行安全、可靠、稳定，为后期电力系统及设备的维护、制定节能改造措施提供了科学的依据。

参考文献

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6