安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800

摘要：本文主要針對智能建筑中電力監(jiān)控系統(tǒng)應用展開深入研究，先闡述了電力智能監(jiān)控系統(tǒng)功能特點。如提高現(xiàn)場工作效率、降低能源成本、優(yōu)化資源等等；然后分析了智智能建筑中常規(guī)電力監(jiān)控和電能質(zhì)量監(jiān)控應用，進而促進智能建筑更好地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能建筑；電力監(jiān)控系統(tǒng)；應用

    在經(jīng)濟的不斷發(fā)展下，也使得計算機技術(shù)和信息技術(shù)得到了迅速發(fā)展，并在相關(guān)產(chǎn)業(yè)中，取得了一定的進步。隨著生活和公共建筑在智能管理和節(jié)能要求不斷提高下，也出現(xiàn)了電力監(jiān)控系統(tǒng)，并逐漸引入在人們的生活中。通過經(jīng)濟氛圍的優(yōu)化下，在辦公和生活環(huán)境上，也使得人們對此環(huán)境的安全性和舒適性不斷提高，其出現(xiàn)了智能建筑，在生活質(zhì)量和信息服務上，使其實現(xiàn)了兩者結(jié)合。對于電力智能建筑和電力管理系統(tǒng)來說，兩者之間有著相輔相成的關(guān)系?；诖耍疚纳钊胙芯苛酥悄芙ㄖ须娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)的應用。

1.1 提高現(xiàn)場工作效率

    針對電力智能監(jiān)控系統(tǒng)，工作人員通過對此系統(tǒng)設置下，可實現(xiàn)正確的判斷和操作，而且還是在較短的H~f.q內(nèi)。與此同時，從現(xiàn)場人員的角度上來看，對于電能流量的狀態(tài)，由“透明化"下，對此狀態(tài)同步了解，所以，如果發(fā)生了故障，其解決和處理的及時化；而且相關(guān)人員不在現(xiàn)場下，也能對故障信息進行獲取，主要就是在系統(tǒng)配置下，通過對無線的利用將其發(fā)來的模板，針對此設備在使用上，能將其使用的情況充分反映出來，便于工作人員更好地維護，將此合理安排到位。

1.2 降低能源成本

    電力智能監(jiān)控系統(tǒng)在能源上，對其成本可優(yōu)化。在電力智能監(jiān)控系統(tǒng)下，針對電量的基準進行檢測，將反常用電量基準檢測出來，在用電量上，可進行跟蹤；從優(yōu)化管理的負載的角度上來看，在各區(qū)域之間，其用電上，將簡單的負荷方案制定出來；在電能上，如果由于質(zhì)量的問題使得損耗，可將相應的賠償要求提出來。

1.3 優(yōu)化資源

    從電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的角度上來看，針對相關(guān)設備后備用量可以正確評估出來，如電網(wǎng)、配電盤和配電柜等相關(guān)的設備，因為在其相應的數(shù)據(jù)下，將電子資源使用的情況充分反映出來，而且此數(shù)據(jù)還正確化，由此以來，從業(yè)主的角度上來看，給電力資源和決策的調(diào)配帶來了便利，促進配電系統(tǒng)更好地發(fā)展。

2.1 常規(guī)電力監(jiān)控應用

    在電力系統(tǒng)中，其各檢測點上，對于電力參數(shù)的采集監(jiān)視和數(shù)據(jù)記錄統(tǒng)計和遠方控制等需求，從常規(guī)的監(jiān)控方案的角度上來看，可以滿足以上的需求。通常情況下，常用的電力參數(shù)的采集監(jiān)視有以下幾點，分別為開關(guān)運行狀態(tài)、電壓、電流、功率和電能等等。除了“電能質(zhì)量監(jiān)視"外，可實現(xiàn)以上的主要功能。

    對于某個大學園區(qū)來說，有8個變電站，而且是10KV，每個變電站都有2臺變壓器，此變壓器為10KV/380V，通過兩進一線母聯(lián)結(jié)構(gòu)，且從每個變電站來看，其內(nèi)部上，都有低壓饋出線。為了對學校的正常教學和科研等方面其供電上提供重要的保障，從學校的角度上來看，可通過電力監(jiān)控系統(tǒng)。并結(jié)合學生的實際情況，合理運用常規(guī)監(jiān)控方案。進而可將全系統(tǒng)進行劃分，劃分成子工作站和監(jiān)控中心，可劃分成的子工作站為8個，監(jiān)控中心為1個，運用光纖以太網(wǎng)的主通信網(wǎng)，在子站內(nèi)的現(xiàn)場監(jiān)控層中，通過Modbus總線通信接入TCP/IP太網(wǎng)，在實際接入的過程中，可通過串口服務器。并將主服務器設在監(jiān)控中心，主服務器的數(shù)量為2個；1臺在數(shù)據(jù)存儲分析中應用；1臺在系統(tǒng)實時監(jiān)控中應用。

 

2.2 電能質(zhì)量監(jiān)控應用

    從電能質(zhì)量監(jiān)控應用方案的角度上來看，其電壓波動和電能質(zhì)量問題等方面，可進行相應監(jiān)視，還做到全面化，而且在系統(tǒng)功能中的全部功能中，使其能更好地實現(xiàn)。與此同時，通過波形捕捉功能下，如果波形發(fā)生了異常，針對此變化能將其記錄下來，而且對電能質(zhì)量和故障的分析上，對于這些波形記錄來說，可作為一定的依據(jù)。

    對于電能質(zhì)量來說，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，如機場行業(yè)和電信羞樞紐行業(yè)等，在供電上的要求比較高，要求要做到連續(xù)性，這對于電力監(jiān)控系統(tǒng)來說也提出了相應的特殊要求，為不僅要實現(xiàn)常規(guī)的監(jiān)控功能，而且還能監(jiān)視電能質(zhì)量，如果發(fā)生了故障，在記錄和分析上，實現(xiàn)快速化[3]。針對特殊場合，從用戶的角度上來看，要運用電能質(zhì)量監(jiān)控方案。

     我們以重要工業(yè)建筑為例，對于此建筑來說，其35KV進線上有2條，而且是獨立的，母線單分段運行，其中母線為10KV，而且每條母線都有變壓器，此變壓器為10KV/400V，每臺變壓器饋線回路供電有100條左右。為此，可采取以下監(jiān)控設備配置方案，35KV進線上，來配置電力線路監(jiān)控儀，此監(jiān)控儀為CM4000T，而且在整個系統(tǒng)中，其系數(shù)上，是高的。基于此，在精度和功能上，將這兩方面高的設備針對此回路來展開監(jiān)視。通常情況下，CM4000T配置主要對供電電源側(cè)的電能質(zhì)量進行監(jiān)視，避免給系統(tǒng)帶來一定的影響。

     對于電子監(jiān)控系統(tǒng)來說，在人們的生產(chǎn)和生活方面，起著重要的作用。近年來，在經(jīng)濟不斷發(fā)展下，也出現(xiàn)了各種各樣的問題，如環(huán)境污染問題、社會調(diào)節(jié)系統(tǒng)絮亂問題等等?；诖?，電力監(jiān)控系統(tǒng)會朝著自動化的方向發(fā)展。針對海量化的信息，能實現(xiàn)進行存儲，針對數(shù)據(jù)搜集和分析工作順利完成，而且還是迅速化，使其能夠快速解決相關(guān)問題，節(jié)省了人力，還節(jié)約了資源，提高了資源利用率。

4.1 概述

     針對用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關(guān)柜綜合測控裝置、電氣接點無線測溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、配電室環(huán)境監(jiān)控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了變電、配電、用電的安全運行和全面管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開閉所、變電所及配電室等。

     Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應用電力自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、監(jiān)測、控制、通信等功能于一體的開放式、網(wǎng)絡化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)對變電站的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。

4.2 應用場所

     適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設計、施工和運行維護。

4.3 系統(tǒng)架構(gòu)

      Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡通信層和現(xiàn)場設備層，組網(wǎng)方式可為標準網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

4.4 系統(tǒng)功能

4.4.1實時監(jiān)測：直觀顯示配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路有關(guān)故障、告警等信號。

 

4.4.2電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量。

4.4.3曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

4.4.4運行報表：查詢各回路或設備某一時間的運行參數(shù)。

4.4.5實時告警：具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈愤b信變位，保護動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

4.4.6歷史事件查詢：對事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

4.4.7電能統(tǒng)計報表：系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況。

4.4.8用戶權(quán)限管理：設置了用戶權(quán)限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。

4.4.9網(wǎng)絡拓撲圖：支持實時監(jiān)視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

4.4.10電能質(zhì)量監(jiān)測：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。

 

4.4.11遙控功能：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。

4.4.12故障錄波：可在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況。

4.4.13事故追憶：可自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時穩(wěn)態(tài)信息。

4.4.14 Web訪問：展示頁面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測點位數(shù)量等概況信息，設備通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。

4.4.15 APP訪問：設備數(shù)據(jù)頁面顯示各設備的電參量數(shù)據(jù)以及曲線。

 

4.5 系統(tǒng)硬件配置

 

 

 

     總而言之，在信息時代的背景下，對于電子監(jiān)控系統(tǒng)來說，作為時代的產(chǎn)物，充分反映了人們對生活質(zhì)量和簡約工作程序的追求。而且在智能建筑中，可廣泛進行應用，促進了人們生活的簡約化?？梢哉f電子監(jiān)控系統(tǒng)涉及生活方方面面。

 

[1]李庸長.智能建筑中電力監(jiān)控系統(tǒng)應用研究[J].四川水泥,2018(8):125.

[2]王永濤.電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中的應用[J].電工技術(shù),2019(8):24-39.

[3]黨舜.智能建筑中電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用分析[J].通訊世界,2018(21):116-117.

[4]劉章銀，彭衛(wèi)東.智能建筑中電力監(jiān)控系統(tǒng)應用分析.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版本

 

作者簡介

任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。