兖州第四污水处理厂电能管理监控系统的设计与应用 4页

兖州第四污水处理厂电能管理监控系统的设计与应用吴德明江苏安科瑞电器制造有限公司摘要：介绍兖州污水处理厂电能管理系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3000电能管理系统实现变电所配电回路用电的实时监控和电能管理。关键词：大型公建;兖州污水处理厂;智能电力仪表;Acrel-3000型;电能管理系统0概述本项目为兖州第四污水处理厂电能管理系统。根据配电系统管理的要求，需要对兖州第四污水处理厂的配电室进行电力监控与电能管理，以保证用电的安全、可靠和高效。Acrel-3000型低压智能配电系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计图（1）网络拓扑图算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为间隔设备层主要为：多功能网络电力仪表、开关一个有机的整体，实现电网运行的远程监控和集中管量和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设理。备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，1系统结构描述通过现场MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采本监控系统主要实现兖州第四污水处理厂配电室集。进行用电监控与电能管理；监控范围为分布于配电室网络通讯层主要为：通讯服务器，其主要功能为中的仪表，对于这些多功能仪表进行远程实时监控和把分散在现场采集装置集中采集，同时远传至站控层，电能管理。该系统总计有86只仪表（均为完成现场层和站控层之间的数据交互。PZ72L-E4/C），分4条总线，接入CP134U-I，最后通站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、过屏蔽线拉至值班室连接到监控主机实现总线上仪表UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，与监控主机的数据连通。集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通显示给用户。讯层与间隔层；如图（1）所示：以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，RS485采用屏蔽线传输，一般都采用二根连线，接线简单方便；通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据，数据最高传输速率为10Mbps。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达32个设备，最大传输距离为1.2km。-1-\n2电能管理系统主要功能势分析和故障追忆，为分析整个系统的运行状况提供2.1数据采集与处理了直观而方便的软件支持。数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底2.7远程报表查询层多功能网络仪表采集完成，实现远程数据的本地实报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三报表样式，把系统中处理的数据经过筛选、组合和统相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户Epi、远程设备运行状态等数据。的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化文件管理功能。要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电2.2人机交互能统计，数据导出和报表打印等功能。系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采3案例分析用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气一次兖州第四污水处理厂电能管理系统针对配电室主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参中的配电柜进行用电监控与电能管理。数，画面定时轮巡切换；画面实时动态刷新；模拟量用电回路采用PZ72L-E4/KC多功能电力仪表，其显示；开关量显示；连续记录显示等。是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的2.3历史事件电力监控需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度等多友好的人机交互，通过历史事件查看平台，您可以根种电参量。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史接点和2路继电器控制输出接点，这些接点可以配合事件，为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网件支持。络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、2.4数据库建立与查询小区电力监控、工业自动化、能源管理系统及智能建主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数筑等领域。据库，定期生成报表，以供用户查询打印。低压配电二次图见图（2），功能有电量遥测主要2.5用户权限管理监测运行设备的电参量，其中包括：线三相电压，电针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止流，功率，功率因数，电能，频率等电参量及配出回因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系路的三相电流；遥信功能实现显示现场设备的运行状统的安全，可靠运行。可以通过用户管理进行用户登态，主要包括：开关的分、合闸运行状态和通讯故障录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，方便用报警；断路器变位时会发出报警信号，提醒用户及时户对账号和权限的修改。处理故障。2.6运行负荷曲线负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况人。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作，帮助用户进线趋-2-\n图（2）低压配电二次图用电量报表功能，可选择时间段进行查询，支持趋势曲线功能：该功能可查询各监测回路某天的任意时间段电度累计查询，具备数据导出和报表打印三相电流I及有功功率P的运行趋势，绘制四条趋等功能。为值班人员提供了精确可靠的电能报表。该势曲线。趋势曲线的纵轴表示参量的值，并列出查询报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名范围内的最大值及额定值；曲线的横轴表示时间，当称。用户可以直接打印报表，可以以EXCEL格式另存点击按天查看时显示数据为每单元格表示一小时，当到其他位置。见图（5）。点击按小时查看时显示数据位每单元格一分钟。查询支持左移和右移功能按键，按天查看的左右移周期为1天，按小时查看的左右移周期为该查询日内的1小时。（如图3）图（5）电能报表4结束语随着社会的发展及电力的广泛应用，电能系统已成为全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设图（3）趋势曲线施等大面积多变电所用户的必然选择，本文介绍的参数抄表功能，主要对低压各出线回路的电参数Acrel-3000电能管理系统在兖州第四污水处理厂的应进线查询。支持任意时刻电参数查询，具备数据导出用，可以实现对变电所高低压配电回路用电的实时监和报表打印等功能。该报表查询供变电所86台出线各控与电能管理，不仅能显示回路用电状况，还具有网低压回路的电参数，主要包括：三相电流、有功功率络通讯功能，可以与计算机等组成电能管理系统。系和有功电度及变压器温度。该报表各回路名称和数据统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内库关联，方便用户修改回路名称。见图（4）。各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框及语音提示，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究。该系统运行安全、可靠、稳定，为变电所用户解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的社会效益。［2］参考文献：[1].任致程周中.电力电测数字仪表原理与应用指南[M].北京.中国电力出版社.2007.4[2].周中等编著.智能电网用户端电力监控与电能管图（4）参数抄表理系统产品选型及解决方案[M].北京.机械工业出版社.2011.10-3-\n-4-