安科瑞 蔣超萍

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

1 概述

 南京市評事街歷史風貌區是南京自明清以來，居住建筑由傳統多進合院式逐步演進為獨棟式、里弄式、現代合院式的典型代表，更是南京老城區內現存wei一街市、作坊與居住交融的傳統居住區，傳統手工業文化、回民清真文化、秦淮燈市文化和南京近代報業文化承載其中。評事街歷史風貌區，位于城南歷史城區北部，中山南路以西，升州路以北，與南捕廳歷史文化街區毗鄰。規劃范圍東至中山南路，南抵升州路，西至鼎新路，北到泥馬巷。總面積約14.46公頃。

該項目為南京市評事街歷史風貌區中心站，設有高壓柜16臺，低壓柜18臺。其中高壓部分有進線柜兩臺，計量柜兩臺，PT柜兩臺，變壓器饋線柜八臺，預留饋線柜兩臺。該項目選用我司AM系列微機保護裝置、AMC系列電量采集監控裝置以及PZ系列可編程智能電測儀表。

?AM系列微機保護測控裝置集保護、測量、控制于一體，適用于35kV及以下電壓等級的用戶終端變電站(所)，可實現用戶變電站的保護和測控。應用領域覆蓋電力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行業。裝置采用*成熟可靠的保護原理和算法，抗干擾性能強，可靠性高，保護實現方式靈活，通訊采用冗余設計。裝置具備獨立的高精度電流測量回路，多路開關量采集和繼電器輸出，能與Acrel-2000/Z電力監控軟件配合，可以實現無人值班的終端用戶變電站配電自動化系統。

?AMC系列電量采集監控裝置是集電參量采集、監測、控制于一體的智能電量采集裝置。可測量的電參量有相電壓、線電壓、相電流、分相有功功率、總有功功率、分相無功功率、總無功功率、分相視在功率、總視在功率、分相功率因數、總功率因數、以及四象限電能。本次選用的AMC72L-E4還可以采集兩路DI、兩路DO。同時該裝置帶有RS485通訊接口，可采用Modbus協議將采集信息傳給后臺系統。

?PZ系列可編程智能電測儀表采用交流采樣技術，能分別測量電網中的電流、電壓、功率、功率因數和電能等參數，可通過面板薄膜開關設置倍率。帶RS485通訊接口，采用Modbus或Profibus協議；也可將電量信號轉換成標準的直流模擬信號輸出；或帶開關量輸入/輸出，繼電器報jing輸出等功能。

2 需求分析

本次針對南京市評事街歷史風貌區中心站10kV配電工程項目，需要達到如下要求以實現數據集中管理、分析處理。功能需求如下：

（一）針對每一配電回路，需要配置具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護的微機保護裝置，來確認供電系統運行。

（二）針對每一配電回路，需要配置可編程智能電測儀表，實時監測高精度的全電量參數。

（三）針對整個配電工程配置一臺電力監控系統，監控配電室的運行，其功能應包含：

（1）電壓、電流、功率、功率因數以及頻率等監測信息實時刷新，并以一次圖形式直觀動態顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱等信息。

（2）對回路的電能集中抄送功能，并可生成時間段內符合客戶管理需求的用電報表。

（3）對回路儀表進行實時通訊狀態顯示。

（4）多用戶權限管理，便于分級操作。

3 系統方案

根據該項目的實際需求，對每一高壓柜配置了安科瑞AM5系列微機保護裝置、FN210開關柜智能顯示控制裝置以及PZ96L-E4/H可編程智能電測儀表，在低壓側配有AMC72L-E4電量采集監控裝置以及PZ96L-E4/H可編程智能電測儀表。在監控主站配置一臺安科瑞Acrel-2000/Z電力監控系統，將微機保護裝置、電量采集監控裝置、可編程智能電測儀表等數據上傳，實現對該項目變電站的控制和管理，為變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

南捕廳中心站模擬圖

3.1 現場一次接線圖

整個中心站的一次接線圖及柜內主要電氣設備如下：

3.2 10kV配電工程我司產品明細

3.3 現場安裝圖

高壓柜側面整體圖

抽屜柜正面整體圖

1#進線柜正面圖

抽屜柜儀表數據圖

3.4 主站監控系統

監控系統主要實現對南京市評事街歷史風貌區中心站10kV配電的用電監控與管理。監控范圍為變電所的綜合保護裝置、智能儀表和直流屏。系統接入變電所的12臺AM微機保護，12只PZ96L-E4/HKC智能儀表以及63只AMC72-E4電量采集監控裝置。通過485總線直接接入本變電所內數據采集器，再經過網線上傳數據至變電所值班室主機，從而在監控主機上實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

3.4.1 系統架構

系統網絡拓撲圖如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

系統網絡拓撲圖

?站控管理層

站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。主要是指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

?網絡通訊層

通訊層主要是由數據采集器及總線網絡組成。數據采集器主要功能是監測現場多功能儀表、綜合保護裝置和直流屏；總線網絡的主要功能是實現數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，*提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，達到了無人值守的目的。

?現場設備層

現場設備層是數據采集終端，主要由多功能儀表、綜合保護裝置和直流屏組成，通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監控主機進行組網，實現遠程監控。

3.4.2 微機保護裝置及多功能儀表現場連接示意圖

現場微機保護裝置以及多功能儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線（RVSP2*1.0）進行通訊連接，每根總線連接微機保護數量6只，多功能儀表6-17只。具體連接示意圖如下所示：

通訊線路連接示意圖

3.4.3 系統配置

4 系統功能

4.1 功能特點

本系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩定可靠；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

4.2 登錄界面

安科瑞Acrel-2000/Z電力監控系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統管理員四個等級，每個等級可以分別賦予不同的操作權限，包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統配置、用戶管理等。

4.3 配電監測界面

安科瑞Acrel-2000/Z電力監控系統人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參量信息，動態jian視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態以及有關故障、告jing等信號。

主要功能：一次圖顯示各回路對應回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數，斷路器、地刀、隔離開關等合分位狀態，彈簧儲能狀態、手車位置狀態。下圖是該項目的監測界面。

高壓保護柜電力監控圖

抽屜柜1電力監控圖

抽屜柜2電力監控圖

4.4 通訊管理

安科瑞Acrel-2000/Z電力監控系統可以對整個配電系統范圍內的設備通訊情況進行管理、控制、數據的實時監測。例如配電系統維護人員可以通過監控系統的主程序右鍵打開通訊管理程序，然后選擇通訊控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設備的通訊和數據情況。  

主要功能：具備完整的系統通訊拓撲結構圖，實時顯示設備通訊狀態，紅色狀態表示對應設備通訊正常，綠色狀態表示設備通訊異常。系統主機和串口服務器/通訊管理機旁標明設備分配IP地址，各設備旁標識了設備地址和設備回路編號。

4.5 電參量報表

安科瑞Acrel-2000/Z電力監控系統具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、時間或選擇查詢更新的記錄數據等，并通過報表方式顯示出來。

電參量報表

主要功能：查詢各回路或者設備時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。電參量報表也支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶要求導出PDF格式文件。下圖是歷史電參量的查詢曲線。

歷史曲線查詢

4.6 電能報表

安科瑞Acrel-2000/Z電力監控系統以豐富的報表體系支撐量體系的完整性。系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可分析追溯，維護計量體系的正確性。

主要功能：具有起始時間和結束時間的時間選擇框，選定想要查詢的時間段后，通過點擊查詢按鈕可查詢出系統項目范圍內所有配電回路的用電量。可通過導出按鈕將報表以Excel形式導出保存，通過打印按鈕進行報表打印。

電能統計報表

4.7 報警及事件

?實時報警

實時報警窗口監測系統所采集的遙測量。報警窗口會在系統運行時自動打開，并一直隱藏在后臺。

當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界*，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名稱、越限的電參量、報警值等。

?歷史報警

通過調節開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內容等。

歷史事件查詢

5 結束語

在當今配電設施的應用中，變電所的配電安全性至關重要，本文介紹的安科瑞Acrel-2000/Z電力監控系統在南京市評事街歷史風貌區中心站10kV配電工程的應用，可以實現對變電所供配電回路用電的實時監控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監控系統。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態，對分合閘、負載越限具有彈出對話框、語音提示、短信報jing燈，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行安全、可靠、穩定，為解決用電問題提供了真實可靠的依據。