工礦企業(yè)
Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)在援贊比亞恩多拉體育場的運(yùn)用
根據(jù)設(shè)計(jì)意圖和實(shí)際情況，本電力監(jiān)控系統(tǒng)為三層結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場設(shè)備層由安裝在低壓配電柜上的多功能儀表組成，經(jīng)由9根RS485總線上傳數(shù)據(jù)。通訊管理層由安裝在15軸監(jiān)控室和44軸B#配電室通訊機(jī)柜內(nèi)的通訊服務(wù)器、光電轉(zhuǎn)換器和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備組成，其功能是連接現(xiàn)場設(shè)備層和站控管理層。站控管理層設(shè)備（監(jiān)控主機(jī)、UPS電源、顯示器等）均安裝在15軸監(jiān)控室的通訊采集箱內(nèi)。
系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖：
用于監(jiān)測體育場各個(gè)220V/380V配電回路的運(yùn)行情況及電力參數(shù)多功能儀表通過RS485總線，以一根總線不超過20塊儀表為標(biāo)準(zhǔn)，連接至該配電室的串口服務(wù)器端口上。B#配電室的信號通過光纖傳輸?shù)?5軸值班室。
根據(jù)實(shí)際需求，為提高整個(gè)弱電系統(tǒng)集成度，位于43軸中控室的消防和智能照明系統(tǒng)主機(jī)均可通過體育場弱電局域網(wǎng)遠(yuǎn)程連接本系統(tǒng)以獲得配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
當(dāng)場館在承載比賽活動時(shí)，場地照明的金鹵燈全開，隨著比賽的進(jìn)行，管理人員需通過智能照明系統(tǒng)來實(shí)時(shí)調(diào)整場地內(nèi)的亮度、照度及灰度等參數(shù)，并通過光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)來觀察調(diào)整效果。與此同時(shí)，場地照明全開勢必會造成配電系統(tǒng)的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)及三相不平衡，需要通過電力監(jiān)控系統(tǒng)反饋配電系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷率和用電平衡參數(shù)，使得管理員可以對場地照明進(jìn)行預(yù)先調(diào)整，防止配電系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，損壞配電設(shè)備和用電設(shè)備。賽事舉辦期間體育場幾個(gè)弱電子系統(tǒng)聯(lián)動工作方框圖如下： 
系統(tǒng)功能 電力監(jiān)控系統(tǒng)為整個(gè)體育場低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測提供了一套完整的解決方案，通過計(jì)算機(jī)界面反映給值班員和系統(tǒng)管理人員。系統(tǒng)軟件采用全英文界面，通過界面左側(cè)的樹形按鍵菜單進(jìn)行畫面切換操作。其中報(bào)警功能只對中國留守人員開放，故該功能界面設(shè)定成中文。本系統(tǒng)的具體功能如下： 參數(shù)采集及上傳 低壓配電系統(tǒng)的進(jìn)線回路電參量采集采用ACR330ELH電能質(zhì)量分析儀，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度，并可監(jiān)測電壓、 電流的2-31次諧波分量、電流電壓不平衡度等多種電網(wǎng)質(zhì)量參數(shù)。本儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí)現(xiàn)回路的遙信開關(guān)量監(jiān)測。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站動 動化、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。 配出回路采用PZ80L系列電力儀表，該儀表主要完成三相電流的測量以及開關(guān)信號的檢測。演出與商鋪回路設(shè)計(jì)使用ACR120EL系列儀表，在三相電流和開關(guān)信號檢測的基礎(chǔ)上，加上所有常規(guī)電力參數(shù)測 量和電能計(jì)量的功能。
軟件實(shí)時(shí)界面顯示
系統(tǒng)通過配電系統(tǒng)一次圖界面顯示的方式將低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況呈現(xiàn)給用戶，4臺變壓器下的配電回路和應(yīng)急發(fā)電機(jī)回路各自占用1個(gè)界面。用戶可以從界面上獲取進(jìn)線的三相電壓、三相電流、有功 功率、無功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率；母聯(lián)回路的三相電流和有功、無功功率；饋出回路的三相電流。還可以查看所有低壓配電回路的通斷狀態(tài)。[2]設(shè)計(jì)要求遙測和遙信信號傳輸延遲小于1秒。
報(bào)表功能
根據(jù)設(shè)計(jì)意圖，在體育場的低壓配電系統(tǒng)中，商鋪和舞臺演出部分都需要做電能計(jì)量，要求電力監(jiān)控系統(tǒng)能具有一定的電能管理功能。本系統(tǒng)提供給客戶一個(gè)能查詢電能報(bào)表并打印的界面，提供用戶查詢 時(shí)間的自定義選擇然后生成電度計(jì)量報(bào)表，完成對進(jìn)線回路、商鋪回路和演出回路的電度計(jì)量。
用電趨勢
在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，實(shí)時(shí)性和與其他子系統(tǒng)的兼容性為主要性能指標(biāo)。因低壓回路主進(jìn)線的電流負(fù)荷曲線可以反映變壓器負(fù)載的變化情況，所以對系統(tǒng)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)后選取實(shí)時(shí)電流負(fù)荷曲線界面作為 本系統(tǒng)的啟動初始界面，使用戶可以查看4臺變壓器實(shí)時(shí)負(fù)載的大小，也可以通過查詢功能查看歷史趨勢以便于進(jìn)行故障追憶和定位。
報(bào)警功能
根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意圖，如果重要回路或者照明回路三相中某一相電流負(fù)荷超過額定值的90%，系統(tǒng)須立刻發(fā)出聲光報(bào)警并彈出指示框指明報(bào)警源，提醒管理人員注意負(fù)載的三相平衡和負(fù)載率；根據(jù)現(xiàn) 場技術(shù)人員要求，追求當(dāng)某一個(gè)低壓配電回路斷路器發(fā)生變位時(shí)，同樣發(fā)出聲光報(bào)警和彈出報(bào)警框指明報(bào)警源的功能。報(bào)警記錄存于數(shù)據(jù)庫中，保存3年，用戶可以通過查詢功能查看指定時(shí)間域內(nèi)發(fā)生的所有 報(bào)警信息。
本功能模塊供中國駐恩多拉體育場技術(shù)人員使用，故設(shè)計(jì)成中文界面。
下圖為查詢歷史開關(guān)量報(bào)警的功能界面。
系統(tǒng)聯(lián)動工作功能
本系統(tǒng)在體育場承辦賽事期間與其它弱電子系統(tǒng)聯(lián)動工作。
因所有弱電子系統(tǒng)處于同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布功能允許43軸中控室中其他系統(tǒng)主機(jī)通過HTTP方式訪問本系統(tǒng)，賽事舉行期間，中控室中智能照明系統(tǒng)的備用主機(jī)始終遠(yuǎn)程連接本系統(tǒng)。
中控室消防控制系統(tǒng)主機(jī)則是通過MODBUS-TCP協(xié)議，將本系統(tǒng)視為一個(gè)外部數(shù)據(jù)源直接同步數(shù)據(jù)，必要時(shí)根據(jù)消控系統(tǒng)的邏輯判斷直接分?jǐn)嗄承┐我芈芬员ＷC對場地照明和電子大屏供電的穩(wěn)定性和安全性。
問題匯總
光纖通訊：本系統(tǒng)施工由安徽外經(jīng)執(zhí)行，其中，因我司光電轉(zhuǎn)換器到現(xiàn)場后，與所用光電轉(zhuǎn)換器MIE-1102S相匹配的單模光纖跳線已用完，在贊比亞采購。經(jīng)過測試后發(fā)現(xiàn)，可以使用多模光纖跳線連接 單模光纖光端盒和光電轉(zhuǎn)換器，并且對系統(tǒng)通訊速率影響不大。
系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)：因本工程處于中非地區(qū)，雨季雷暴天氣頻發(fā)，本系統(tǒng)所有通訊設(shè)備均經(jīng)過可靠接地，現(xiàn)場儀表通過配電柜接地。項(xiàng)目于贊比亞旱季實(shí)施，先期方案選取了帶有光電隔離和協(xié)議轉(zhuǎn)換功能的 隔離器并且預(yù)留了足夠的備件。在接地系統(tǒng)偶爾失效的情況下，也可以通過隔離器來吸收雨季雷暴所帶來的浪涌電流，事后更換隔離器，從而保護(hù)本系統(tǒng)其他通訊設(shè)備不被損壞，保障系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性和可靠 性。
結(jié)束語
援贊比亞恩多拉體育場電力監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目從初步方案到項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)歷了大約9個(gè)月的時(shí)間，其間根據(jù)設(shè)計(jì)院要求和現(xiàn)場人員建議修改過數(shù)次實(shí)行方案，最后的項(xiàng)目實(shí)施是比較順利的。經(jīng)過2周的調(diào)試和2周的試運(yùn)行，中方留守人員以及監(jiān)理工程師也認(rèn)可了本系統(tǒng)的功能。 W
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