江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：

隨著全球糧食貿(mào)易的不斷發(fā)展，多協(xié)議糧食港區(qū)的需求日益增長(zhǎng)。為了確保港區(qū)電力設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，本文設(shè)計(jì)了一種電力監(jiān)控系統(tǒng)，并應(yīng)用于多協(xié)議糧食港區(qū)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障預(yù)警和遠(yuǎn)程控制等功能，提高了港區(qū)運(yùn)營(yíng)效率和管理水平。

一、引言

多協(xié)議糧食港區(qū)是指在不同國(guó)家和地區(qū)之間簽訂多邊協(xié)議的基礎(chǔ)上，建立的具有多功能、綜合性、開(kāi)放性的糧食港口。隨著全球糧食貿(mào)易的繁榮發(fā)展，多協(xié)議糧食港區(qū)的地位日益凸顯。然而，糧食港區(qū)內(nèi)的電力設(shè)備運(yùn)行狀況直接關(guān)系到港區(qū)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和糧食安全。因此，設(shè)計(jì)一種電力監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)保障糧食港區(qū)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

二、電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1. 硬件設(shè)備選型

根據(jù)多協(xié)議糧食港區(qū)的實(shí)際情況，選取具有高性能、穩(wěn)定可靠的電力監(jiān)控硬件設(shè)備。包括智能電表、傳感器、數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。其中，智能電表用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力設(shè)備的電壓、電流等參數(shù)；傳感器用于檢測(cè)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)采集傳感器和智能電表的數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。

1. 軟件功能配置

電力監(jiān)控系統(tǒng)的軟件功能主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警、遠(yuǎn)程控制等。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可實(shí)時(shí)顯示電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；故障預(yù)警能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)；遠(yuǎn)程控制則可以實(shí)現(xiàn)管理人員對(duì)電力設(shè)備的遠(yuǎn)程操控。

1. 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

電力監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用層三個(gè)層次。數(shù)據(jù)采集層負(fù)責(zé)采集電力設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理層對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；應(yīng)用層則將處理后的數(shù)據(jù)展示給管理人員，并提供相應(yīng)的管理功能。

三、電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

1. 1.現(xiàn)場(chǎng)安裝

在多協(xié)議糧食港區(qū)內(nèi)，根據(jù)實(shí)際需要將智能電表、傳感器、數(shù)據(jù)采集器和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等硬件設(shè)備進(jìn)行安裝。安裝過(guò)程中需確保設(shè)備牢固可靠，同時(shí)不影響港區(qū)內(nèi)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1. 2.系統(tǒng)調(diào)試

完成硬件設(shè)備的安裝后，對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警和遠(yuǎn)程控制等功能測(cè)試，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高其性能和響應(yīng)速度。

1. 3.數(shù)據(jù)采集和處理

通過(guò)傳感器和智能電表等設(shè)備，電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集電力設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，判斷電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)將立即發(fā)出警報(bào)，提醒管理人員采取相應(yīng)措施。同時(shí)，系統(tǒng)將故障信息進(jìn)行記錄和保存，為后續(xù)維護(hù)和檢修提供參考。

四、安科瑞電力監(jiān)控解決方案

4.1概述

針對(duì)用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級(jí)），通過(guò)微機(jī)保護(hù)裝置、開(kāi)關(guān)柜綜合測(cè)控裝置、電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、配電室環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、弧光保護(hù)裝置等設(shè)備組成綜合自動(dòng)化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了變電、配電、用電的安全運(yùn)行和全面管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開(kāi)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(dòng)化及無(wú)人值守的要求，針對(duì)35kV及以下電壓等級(jí)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(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制、通信等功能于一體的開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級(jí)的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站quan方位的控制和管理，滿足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學(xué)校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動(dòng)化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。

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(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)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

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：直觀顯示配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

（2）電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量。

（3）曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

（4）運(yùn)行報(bào)表：查詢各回路或設(shè)備zhiding時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)。

（5）實(shí)時(shí)告警：具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈愤b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

（6）歷史事件查詢：對(duì)事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

（7）電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表：系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況。

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

（9）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：支持實(shí)時(shí)監(jiān)視并診斷各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（10）電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)：可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)。

（11）遙控功能：可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。

（12）故障錄波：可在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過(guò)程的各種電氣量的變化情況。

（13）事故追憶：可自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)信息。

（14）Web訪問(wèn)：展示頁(yè)面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)量等概況信息，設(shè)備通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。

（15）APP訪問(wèn)：設(shè)備數(shù)據(jù)頁(yè)面顯示各設(shè)備的電參量數(shù)據(jù)以及曲線。

4.5系統(tǒng)硬件配置

五、優(yōu)勢(shì)與不足

1. 1.優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，電力監(jiān)控系統(tǒng)在多協(xié)議糧食港區(qū)中具有以下優(yōu)勢(shì)：首先，該系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程監(jiān)控方式，管理人員可以隨時(shí)隨地了解電力設(shè)備的運(yùn)行狀況；其次，系統(tǒng)具有故障預(yù)警功能，能夠提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，減少事故發(fā)生的可能性；最后，該系統(tǒng)的智能化程度較高，可以大大提高管理效率和管理水平。

1. 2.不足

然而，電力監(jiān)控系統(tǒng)也存在一些不足之處：首先，系統(tǒng)的硬件設(shè)備和軟件平臺(tái)需要較高的成本投入；其次，系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作；最后，由于該系統(tǒng)涉及到港區(qū)內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備，因此需要具備較高的安全性和穩(wěn)定性。