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江蘇安科瑞電器制造有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第4年

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系統(tǒng)解決方案
馬達(dá)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng) 碳資產(chǎn)管理平臺(tái) 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 企業(yè)微電網(wǎng)能效管理系統(tǒng) EIOT物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái) 電能管理系統(tǒng) 配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 船舶岸電收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái) 企業(yè)能源管控平臺(tái) 重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控管理系統(tǒng) 電能質(zhì)量分析與治理系統(tǒng) IT配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 微電網(wǎng)能量管理控制系統(tǒng) 變電站監(jiān)控管理系統(tǒng) 充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái) 電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)云平臺(tái) 公交站安全用電云平臺(tái) 基站智慧用電管理云平臺(tái) 路燈安全用電云平臺(tái) 智慧消防云平臺(tái) 銀行業(yè)安全用電云平臺(tái) 安全用電管理云平臺(tái) 遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)管控系統(tǒng) 環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái) 電力監(jiān)控系統(tǒng) 變電所運(yùn)維云平臺(tái)
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安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)在天水市第一人民醫(yī)院的應(yīng)用

時(shí)間:2021/11/16閱讀:611
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安科瑞 繆凱倫

摘要 本文介紹天水市第一人民醫(yī)院電力監(jiān)控系統(tǒng),采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái),通過(guò)Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

關(guān)鍵詞:醫(yī)療機(jī)構(gòu);天水市第一人民醫(yī)院;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);

0 概述

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對(duì)配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),通過(guò)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò),將分散的配電所的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接為一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。

1 項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目為天水市第一人民醫(yī)院門(mén)急診大樓電力監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)分 和樓層兩塊,本項(xiàng)目針對(duì)這兩塊的配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)控;監(jiān)控范圍為地下變電所的T1、T2、T3、T4變壓器的低壓進(jìn)線(xiàn)柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線(xiàn)柜儀表和每個(gè)樓層中的配電柜中的儀表進(jìn)行監(jiān)控。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

該系統(tǒng)總計(jì)有328只儀表(其中包括ACR網(wǎng)絡(luò)智能電力儀表,ADL網(wǎng)絡(luò)多功能儀表PZ三相電能表,PZ三相電流表,),分13條總線(xiàn),由于變電所與值班室距離較近,故直接采用屏蔽雙絞線(xiàn)連接,最后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)拉至電工值班室連接到監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層,網(wǎng)絡(luò)通訊層與站控管理層;如圖(1)所示:

圖(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要為:多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、開(kāi)關(guān)量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均采用RS485通訊接口,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)MODBUS總線(xiàn)組網(wǎng)通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集。

2)網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為:通訊服務(wù)器,其主要功能為把分散在現(xiàn)場(chǎng)采集裝置集中采集,同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層,完成現(xiàn)場(chǎng)層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

3)站控管理層:設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)、報(bào)警蜂鳴器等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上,集中采集顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況,以人機(jī)交互的形式顯示給用戶(hù)。

以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線(xiàn)傳輸,一般都采用二根連線(xiàn),接線(xiàn)簡(jiǎn)單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。

RS485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強(qiáng),總線(xiàn)上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備,傳輸距離為1.2km。

3 電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

3.1  數(shù)據(jù)采集與處理

數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度EPI、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶(hù),達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求,同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶(hù)查詢(xún)。

3.2  人機(jī)交互

系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單、易用、良好的用戶(hù)使用界面。采用全中文界面,CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線(xiàn)圖,顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù),畫(huà)面定時(shí)輪巡切換;畫(huà)面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新;模擬量顯示;開(kāi)關(guān)量顯示;連續(xù)記錄顯示等。

3.3  歷時(shí)事件

歷時(shí)事件查看界面主要為用戶(hù)查看曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的故障記錄、信號(hào)記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互,通過(guò)歷史事件查看平臺(tái),您可以根據(jù)自己的要求和查詢(xún)條件方便定位您所要查看的歷史事件,為您把握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。

3.4  數(shù)據(jù)庫(kù)建立與查詢(xún)

主要完成遙測(cè)量和遙信量定時(shí)采集,并且建立數(shù)據(jù)庫(kù),定期生成報(bào)表,以供用戶(hù)查詢(xún)打印。

3.5  用戶(hù)權(quán)限管理

針對(duì)不同級(jí)別的用戶(hù),設(shè)置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來(lái)的損失,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運(yùn)行??梢酝ㄟ^(guò)用戶(hù)管理進(jìn)行用戶(hù)登錄、用戶(hù)注銷(xiāo)、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶(hù)對(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改。

3.6  運(yùn)行負(fù)荷曲線(xiàn)

負(fù)荷趨勢(shì)曲線(xiàn)功能主要負(fù)責(zé)定時(shí)采集進(jìn)線(xiàn)及重要回路電流和功率負(fù)荷參量,自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢(shì)曲線(xiàn)的,方便用戶(hù)及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。點(diǎn)擊畫(huà)面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換;可以查看實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線(xiàn)或歷史趨勢(shì)線(xiàn);對(duì)所選曲線(xiàn)可以進(jìn)行平移、縮放、量程變換等操作,幫助用戶(hù)進(jìn)線(xiàn)趨勢(shì)分析和故障追憶,為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀(guān)而方便的軟件支持。

3.7  遠(yuǎn)程報(bào)表查詢(xún)

報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶(hù)的需要設(shè)計(jì)報(bào)表樣式,把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)篩選、組合和統(tǒng)計(jì)生成用戶(hù)需要的報(bào)表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶(hù)的需要對(duì)報(bào)表文件采用定時(shí)保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時(shí)本程序還向用戶(hù)提供了對(duì)生成的報(bào)表文件管理功能。

報(bào)表具有自由設(shè)置查詢(xún)時(shí)間實(shí)現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。

數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)圖顯示

進(jìn)線(xiàn)回路采用ACR330ELH多功能諧波儀表,其是針對(duì)電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表,它能測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無(wú)功電度、并可監(jiān)測(cè)電壓、電流的2-31次諧波分量等多種電參量。并且本儀表帶有4路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí)現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。

配出回路主要采用采用PZ80-E4三相電能表,該儀表主要測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無(wú)功電度。

低壓配電二次圖見(jiàn)圖(2),功能有電量遙測(cè)主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)備的電參量,其中包括:線(xiàn)三相電壓,電流,功率,功率因數(shù),電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流;遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),主要包括:開(kāi)關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警;斷路器變位時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),提醒用戶(hù)及時(shí)處理故障。

圖(2)低壓配電二次圖

遠(yuǎn)程抄表

系統(tǒng)對(duì)所有采集到的數(shù)據(jù)都能實(shí)時(shí)的顯示,并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中,因此可以手動(dòng)查詢(xún)每個(gè)回路的所有實(shí)時(shí)及歷史電參量數(shù)據(jù),并以表格的形式展現(xiàn)給用戶(hù),便于打印、保存。如圖3所示。

圖(3) 參數(shù)抄表

電能報(bào)表

系統(tǒng)采集的有功電度數(shù)據(jù),按照回路名稱(chēng)的不同,自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能,并可對(duì)某一回路的某一時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢(xún)與打印,同時(shí)這些報(bào)表也能以Excel的格式導(dǎo)出。如圖4所示。

圖(4) 電能報(bào)表

趨勢(shì)曲線(xiàn)

負(fù)荷趨勢(shì)曲線(xiàn)界面中可直觀(guān)的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線(xiàn),點(diǎn)擊畫(huà)面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換;幫助用戶(hù)進(jìn)線(xiàn)趨勢(shì)分析和故障追憶,具備曲線(xiàn)打印功能。為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀(guān)而方便的軟件支持。見(jiàn)圖(5)。

圖(5)趨勢(shì)曲線(xiàn)圖

事件記錄與報(bào)警

遙測(cè)報(bào)警功能,主要完成對(duì)低壓各出線(xiàn)回路的負(fù)載進(jìn)線(xiàn)監(jiān)控,對(duì)負(fù)載越限彈出報(bào)警界面指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào)警,提醒值班人員及時(shí)處理。遙測(cè)報(bào)警值設(shè)置界面可以看到每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)值和報(bào)警設(shè)置值,方便值班人員比對(duì)進(jìn)線(xiàn)設(shè)置,負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢(xún)功能。見(jiàn)圖(6)和圖(7)。

圖(6)歷史遙測(cè)報(bào)警信息查詢(xún)

圖(7)遙測(cè)報(bào)警值設(shè)置界面

通訊示意

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),同時(shí)監(jiān)測(cè)間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。見(jiàn)圖(8)。

圖(8)系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,對(duì)智能建筑的配電系統(tǒng)的智能化集成管理已成為國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共建筑智能化建設(shè)的必然趨勢(shì),本文介紹的基于Acrel-2000電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng),不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電力運(yùn)行狀態(tài)及異常用電,還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,以用戶(hù)適用的方式展現(xiàn)出來(lái),滿(mǎn)足用戶(hù)的需求,實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理,其生成各種電能報(bào)表、分析曲線(xiàn)、圖形等,方便了用戶(hù)的使用,便于配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與電參量的遠(yuǎn)程抄表與分析研究,為智能建筑的節(jié)能技術(shù)提供參考。


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