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安科瑞 師晴晴

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，我國對電力的需求也越來越緊迫。電力供應對于工廠的正常運行具有重要意義，一旦供電中斷其它大部分系統(tǒng)將立即癱瘓。因此，可靠和連續(xù)的供電是工廠得以正常運轉的前提。與常規(guī)的供配電系統(tǒng)相比智能化的供配電系統(tǒng)能自動、連續(xù)、實時地監(jiān)控所有變、配電設備的運行/故障狀態(tài)和運行參數(shù)，還具有故障的自動應急處理能力，因此它具有更高的可靠性和更好的供電連續(xù)性；智能化的供配電系統(tǒng)自動化程度很高，可大大提高整個供配電系統(tǒng)的管理水平，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的無人值守，并能提高電能的利用率，實現(xiàn)大限度的節(jié)能。本文通過大冶有色金屬項目中變電所的應用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在有色金屬銅業(yè)中的應用。

關鍵字：電力系統(tǒng)；有色金屬；監(jiān)控系統(tǒng)；電力監(jiān)測；

0 引言

電力監(jiān)控系統(tǒng)是配電自動化，系統(tǒng)可以建立供電網絡仿真模型，模擬配電網絡運行，監(jiān)測故障，實現(xiàn)無人值班模式。配電系統(tǒng)在發(fā)生故障時，能在快時間內切除故障，保護一次設備，縮小停電范圍；對于發(fā)生故障的部分，能協(xié)助運行人員分析故障原因，快速查找和排除故障，盡量縮短停電時間。

隨著計算機技術和網絡技術的飛速發(fā)展 ，人們越來越關注供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性。利用電力系統(tǒng)進行信息的采集 ，使用電力監(jiān)控綜合管理整個電力系統(tǒng)都成為了可能。電力智能監(jiān)控系統(tǒng)是建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)運行中的各種電力參數(shù)進行監(jiān)控，可優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行管理，大地提高電力系統(tǒng)運行的性、可靠性、穩(wěn)定性和經濟性。

本文通過對大冶有色金屬項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在色金屬銅業(yè)中的應用。

1 項目概述及建設目標

大冶有色金屬工業(yè)有限責任公司位于湖北黃石市延安路52號，目前經營礦產品、金屬材料、煤炭、五金交電、化工產品。大冶有色金屬公司為響應節(jié)能減排，對公司內部成本降低，故對公司東西配電房內配電監(jiān)測，實時采集電參量并通過系統(tǒng)實時展示。

2 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計

在監(jiān)控系統(tǒng)的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統(tǒng)的實際結構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監(jiān)控設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。

本項目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對東西配電回路的實時監(jiān)控，有利于用電管理。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)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(tài)，當站內電力系統(tǒng)的負載越標時，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)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，從而保證站內人員的生命，提高車站工作人員的工作效率。    

2.1 系統(tǒng)結構    

依據(jù)大冶有色金屬的配電情況分布情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)建設采用分層分布式結構，系統(tǒng)包括：站控管理層、網絡通訊層、現(xiàn)場設備層。系統(tǒng)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(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。

通訊層使用的設備為串口隔離器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。

現(xiàn)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(tǒng)必要的基本組成元素。現(xiàn)場配置為安科瑞PZ72-DU/C的直流電壓表，實現(xiàn)低壓回路直流電壓檢測并實時顯示。

2.2 網絡設計  

電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網絡系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎。現(xiàn)場分為東和西配電，東和西分別鋪設485總線至系統(tǒng)后臺經串口隔離器實現(xiàn)與主機的數(shù)據(jù)傳遞。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計

系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計，并實現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統(tǒng)運行異常監(jiān)測；故障報警及操作記錄；報表查詢與打印；系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理

數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓信息進行采集，開關量主要采集斷路器設備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

2.3.2數(shù)據(jù)記錄

電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對電壓儀表實時進行記錄，它要求系統(tǒng)中有足夠的內存空間，進而長時間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進行記錄和存儲。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發(fā)生時電壓等數(shù)據(jù)進行記錄存儲。由此可見，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過故障信息的記錄，準確的反映出系統(tǒng)中存在的問題，從而便于工作人員解決。

2.3.3曲線查看

電力監(jiān)控系統(tǒng)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(wěn)定，是否達到電壓上下浮動要求，具體如下圖：

2.3.4電壓報表定制化管理

電力監(jiān)控系統(tǒng)通過客戶需求，系統(tǒng)定制化設計了電壓管理報表，系統(tǒng)通過對直流電壓的采集，按照回路名稱的不同，自動生成日報表并有報表打印功能，并可對某一回路的某一時間段內的電壓進行查詢，可以幫助企業(yè)管理人員了解電壓信息。通過系統(tǒng)的建設有效排除不必要的事故。

3 供配電設計中應用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

綜上所述，通過對此電力監(jiān)控系統(tǒng)的設置 ，工作人員可以在短的時間內做出正確的判斷并進行操作。基于該“透明化”的配電系統(tǒng)，現(xiàn)場人員可以同步了解直流電壓狀態(tài)，如檢查電網運行是否平衡。在了解電網狀態(tài)的情況下，工作人員能及時、準確地處理故障；即使工作人員不在現(xiàn)場，也可以通過系統(tǒng)配置的報表中獲得故障的信息；根據(jù)系統(tǒng)反映的設備實際使用情況，便于工作人員合理地安排相關維護工作。

在有色金屬銅業(yè)等企業(yè)設置電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以優(yōu)化能源成本。系統(tǒng)可作為各區(qū)域之間檢測反常用電量的基準，跟蹤意外的用電量，針對可優(yōu)化管理的負載，制訂簡單的用電負荷方案。通過該監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，能夠反映出電力資源的實時使用情況，可以對電網或配電盤、配電柜等設施的后備用量做出的評估，便于企業(yè)管理人員合理調配電力資源和相關決策，以滿足配電系統(tǒng)的不斷發(fā)展變化。

參考文獻

[1]《電力電測數(shù)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(jiān)控系統(tǒng)在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風