ACREL-3000在武汉重型机床集团配电系统中的应用

缪建梅

beplay安卓APP ，上海 201801

摘 要：为提电力监控系统的可靠性，对于武汉重型机床集团电力监控系统提出了光纤组网的方式：把仪表、组态软件与网络设备连接起来。该系统将硬件电路组装在开关柜中，通过组态软件开发设计监控软件，显示系统的配置及各种电气参数，实现配电室数据采集、监控和管理。整个系统集成度高，能满足武汉重型机械厂电力监控系统分散化、网络化、智能化的要求。
关键词：仪表；组态软件；网络设备；光纤组网

0　 概述
　　目，供配电产业的发展及可靠性对民经济的发展起着举足轻重的作用,全各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电所用户的急剧增加，对供配电系统的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响范围提出了更高的要求。
　　安科瑞的Acrel-3000型电力监控系统软件借助了计算机、通讯设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台。 该电力监控系统可以为武汉重型机床集团提供“监控体化"的整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower等。
　　武汉重型机床集团有限公司(原武汉重型机床厂，简称武重)是内生产重型、超重型机床规格zui大、品种zui全的大型骨干企业。重型机床产品全部实现数控化。大部分产品达到九十年代水平，超重型数控立式车床、超重型卧式车床、超重型数控龙门移动镗铣床达到当代水平。也是世界*能生产多品种超重型机床产品的厂家。
　　beplay安卓APP 承接武汉重型机床集团远程自动抄表系统项目的设计与实施。采用Acrel-3000型电力监控系统， 本监控系统的监控范围：威泰立车公司、数控镗床公司、数控铣床公司、武汉善福公司、武重铸锻公司、大件加工厂、中小件加工厂、办公大楼8个单位13个配电室的电力仪表。
　　按照武汉重型机床集团的实际需求和智能元器件的功能，完成系统的设计，主要功能为：次主接线图界面显示；电参量遥测及电参量越限报警；事件记录，系统运行异常监测；故障报警及操作记录；电能报表查询与打印；系统负荷、谐波的实时、历史曲线，用户权限管理等主要功能，实际细化功能卖方可以根据买方的使用习惯和需求做可行性修改。
　　整个系统采用网络分布式结构，监控主机位于10KV监控室内，系统采用开放的通讯协议，通过现场总线连接到通讯服务器MOXA NPort5430 .13个配电室通过光纤组网与低压配电系统等相连，实现数据通讯功能。

1　 系统的结构
　　本系统采用分层分布式计算机网络结构即间隔层、通讯层和站控层如下图所示：

　　间隔层主要的设备为：多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采集。
　　中间层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。
　　站控层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、音响等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。
　　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。

2　 系统的主要功能
2.1 数据采集与处理
　　数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Ep、远程设备运行状态等数据。
　　数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。
2.2 人机交互
　　系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参数；画面实时动态刷新；模拟量显示；开关量显示；报警记录显示等。

2.3 故障报警及事故追忆
　　在配电系统发生运行故障时，会及时发出声报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间地点，以被用户查询，追忆故障原因。

2.4 数据库建立与查询
　　主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。
2.5 电能成本管理
　　自动进行日、月、年的电能统计，可以进行尖、峰、平、谷时段设定，实现具有电能分时计费功能，同时生成日、月、年报表，电流曲线图等。

2.6 用户权限管理
　　可根据买方要求添加和删除软件的用户数量和设置用户的权限。针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。
2.7 仪表介绍
2.7.1 低压进线端装ACR330ELH网络电力仪表。
　　该装置具有功能：三相I、U、kW、kVar、kVA、kWh、kVarh、cosφ，Hz测量；四象限电能计量、复费率电能累计、THDu、THDi、CF(电压波峰系数)、THFF(波形因子)、电流K系数、电压电流正/负零序分量、2-21次各次谐波含量；2DI/2DO、RS485/Modbus、LCD显示。

2.7.2 低压功率因数补偿回路ARC-12/J-C型功率因数自动补偿控制仪。
　　该装置具有功能：可以控制6～12组电容器的自动/手动投切，过压保护、欠流锁定、12DI输入、Pt100温度检测控制柜内温度等功能。

2.7.3 其它回路ACR220EL网络电力仪表。
　　具有功能：三相I、U、kW、kVar、kWh、kVarh、Hz、cosφ测量、RS485/Modbus。还具有2DI/2DO，两路4-20mA输出功能。

3　 结束语
　　过去在各配电室的监控系统都是“各自为政"，各类通讯协议的系统无法实现数据共享。这不符合电气值班人员精简和系统集中监控的发展。武汉重型机床集团建立了各配电室之间的光纤网络连接，集中于个监控室。通过集中监控微机的软件，读取各配电室仪表的信息量，实现监控机对全厂电力系统的集中监控。可以了解到全厂电力系统状况，这对电力系统事故状态下的调度指挥也很有益处。
　　经过科学的设计、安装和调试，整套系统达到了预期的功能。通过监控系统实现了控制各种仪表；实现对配电室数据采集、监控和管理；同时具备报警处理等功能。友好的界面操作系统和简易的操作，使系统更具有人性化。而且，本系统将硬件设备组装在自行设计的通用开关柜中，实现集中管理，同时也便于系统的维护与更换，提高产品的模块化、标准化、层次化，便于系统的扩展。采用组态软件，减少了电力设备状态监视对人力依赖，降低了人力的成本，提高了经济效益。为电力系统的生产运行和管理提供了科学、准确的依据。

参考文献
[1] 任致程、周中编著 电力电测数字仪表原理与应用指南 中电力出版社 2007.4
[2] 周中 安科瑞电力监控组态软件在配电系统中的应用
[3] 冯华 监控组态软件及其应用[M].北京：清华大学出版社，2001.
[4] 吴爱 工业以太网的发展现状[J].信息与控制，2003，32(5):458-461.

作者简介：缪建梅，女，本科，任职单位：现任职于beplay安卓APP ，：， ，：2880157864，：http://it.shacrel.cn