張小莉

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：本文介紹基于人機界面和三相電子式多功能電能儀表而設計實現的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動化監控系統，系統實現了人機界面在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現場操作的繁復性，減少人工操作的誤差性，提高了供電質量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優點。

關鍵詞：人機界面；三相電子式多功能電能儀表；自動化系統；監控

0引言

    隨著社會的發展及電力的廣泛應用，智能電能管理已成為多數用電量高的企業必然選擇，節能、減少人工現場電能統計誤差是當前用電迫在眉睫的問題，積極采用先進的技術和管理手段實現配電自動化系統更是節能行之有效的途徑。

    配電自動化系統包括很多部分，其中配電監測是配電自動化系統的一個非常重要的組成部分，主要功能包括：數據采集和監控（SCADA）、導出，配電網運行管理，用戶管理，地理信息系統（GIS）等。隨著計算機技術，網絡技術和通信技術的飛速發展，我國電力行業正朝著信息化程度更高的方向發展，各種先進的信息技術正逐步應用于配電自動化監測系統當中。

    本文以石油鉆具有限公司電能監控系統為例子，提出了利用觸摸屏和安科瑞公司三相電子式多功能電能儀表研制了一套適用于高、低壓配電的集中監控系統。

    1、項目介紹

    石油鉆具有限公司主要生產鉆桿接頭、加重鉆桿接頭、特殊鉆桿接頭等產品，公司擁有中型配電室一個，該項目采用昆侖通態觸摸屏MCGS TPC7062KX與安科瑞DTSD1352三相電子式多功能電能表，實現實時數據的監測、控制，主要對整個配電系統可靠性進行全程的智能化監控，數據分析，以及對各回路所用電能進行統計^[1]。

    2、用戶需求

    石油鉆具有限公司為實現配電系統的現代化、統一化、智能化以及規范化的管理，經過前期詳細的市場調研和對不同電力系統公司的考察后，最終提出以下需求：

    實時顯示:各配電柜回路電壓、電流及電能監測信息實時刷新，并在觸摸屏實時顯示；

    電能管理:完成對各電能儀表的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表，報表能夠在觸摸屏上實現電能實時查詢；

    數據導出:實現各電能儀表電能按照客戶要求的時間進行自動、手動導出，導成Excel形式到U盤，供客戶對電能統計、打印。

    3、設計方案

    根據可靠性和高效率配電管理的要求，以及實用性，安全性，實時性，穩定性，可擴展性和易維護性的原則，對石油鉆具有限公司的智能配電系統的改造提供如下設計方案。

    3.1參考標準

    DL/T 814-2002       《配電自動化系統功能規范》

    DL/T645-1997        《多功能電能表通信規約》

    GB/50198-2011       《監控系統工程技術規范》

    DL/T721-2000        《配電網自動化系統遠方終端》

    GB/T50063-2008      《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

    DL/T634-2002        《遠動設備和系統傳輸規約基本遠動任務配套標準》

    DL/T645-2007        《規約數據標識》

    GB/T13729-2002      《遠程終端通用技術條件》

    3.2網絡結構拓撲圖

    為滿足配電室統一監控的要求，現場所有儀表通過屏蔽雙絞線連接至觸摸屏，進而實現對現場數據的采集、存儲、處理，實時顯示以及歷史查詢，拓撲結構如圖1所示。

    

圖1 電力監控系統拓撲結構圖

    4、系統功能

    上位機采用觸摸屏MCGS TPC7062KX，通過觸摸屏進行現場儀表連接、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機中監控現場電能表用電量的功能^[2]。

    4.1 實時顯示

    觸摸屏采集現場各個電能表A相、B相、C相電流、電壓及當前總有功電能數據，并在人機界面實時刷新顯示，具體數據如下圖2所示。

圖2 電能表數據顯示界面

    4.2 電能管理

    各個配電柜的電能表可以按照時間段進行歷史數據查詢，選擇時間間隔對系統采集的電能表歷史電能數據精確查詢，根據客戶要求，本系統實現每隔1小時自動存儲電能，查詢結果在觸摸屏存盤數據瀏覽構建中顯示，電能存盤數據如下圖3所示。

圖3 電能表數據存盤界面

    4.3 數據導出

    本系統能夠實現電能表數據自動/手動導出，手動導出數據界面如下圖4所示，用戶根據需要選定導出數據的時間段（開始時間、結束時間），即可導出電能數據，以Excel形式導出到U盤，同時系統根據觸摸屏對電能表數據存盤，自動導出所存盤的數據，導出數據如下圖5所示。

圖4 電能表數據導出界面

圖5 導出數據界面

   5、運行效果

    數據的實時性：項目實施前現場數據主要靠人工抄錄，各回路時間不統一，可對性差；項目實施后后臺實時采集，可比性強。

    存儲管理：項目實施前紙質記錄，查詢時翻箱倒柜，年久易失，數據日期管理復雜；項目實施后計算機存儲，數據可存儲幾年以上，查詢速度快，只需鼠標一點，迅速準確。

整體分析：項目實施前各個時段用電量以及各個回路用電橫向和豎向無法對比；項目實施后通過電能存盤數據分析，可了解各個時段的用電情況。

    數據安全：項目實施前分散管理，手工定時備份，對連續數據備份不準確；項目實施后同步集中管理，系統自動即時備份。

    設備管理：項目實施前各個配電柜回路通斷電要現場去查看，斷電時無報警；項目實施后通過觸摸屏清晰展示，回路是否正常產生數據，后臺自動記錄數據。

    6、結束語

    在電力監控系統中配置網絡電力儀表，具有實施簡明，投資少等顯著優點，可以方便和實時地監控配電系統的運行狀態，對現場的用電設備進行統一管理，免去工作人員到現場記錄的繁瑣工作，減少人員工作量，同時，系統對各種用電設備的歷史運行數據進行管理分析，工作人員根據建立的電能計量體系，可以了解、分析配電系統總體能耗，提出降耗計劃，采取節能降耗措施，逐步提高用電效率。

參考文獻：

[1].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10

[2].昆侖通態觸摸屏MCGS初級、中級教程. 2013.4

作者簡介：

張小莉，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能配電系統設計，Email:2880157855@qq.com 手機：13918924310 QQ:2880157855