0 概述
當(dāng)前，國內(nèi)很多建筑配電仍普遍采用箱式變電站配以低壓電纜分接箱實(shí)現(xiàn)分散供電,，給整個系統(tǒng)的運(yùn)行管理帶來了很多的不便,，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)日趨成熟，配電系統(tǒng)測量,、控制等功能的智能化、網(wǎng)絡(luò)化已是發(fā)展的必然趨勢,，配電系統(tǒng)運(yùn)行中的各種問題可以通過微機(jī)全面解決,。
智能化配電系統(tǒng)由開關(guān)配以具有通信功能的智能化元件經(jīng)數(shù)字通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)對分散分布的低壓電纜分接箱內(nèi)開關(guān)設(shè)備運(yùn)行的自動化管理,。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集,、數(shù)字通信與程序控制及設(shè)備維護(hù)信息管理等功能。
本文以哈醫(yī)大一院電力監(jiān)控系統(tǒng)為例子,，簡單介紹以下變電站的智能化管理,。
1 系統(tǒng)分析
哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院始建于1949年，是集醫(yī)療,、教學(xué),、科研為一體的大型綜合性三級甲等醫(yī)院。作為黑龍江全省最大的醫(yī)療中心,，醫(yī)療?？圃O(shè)置齊全，技術(shù)力量雄厚,。醫(yī)院設(shè)有門診部,、住院處、急診急救中心,、遠(yuǎn)程會診中心等業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu),，共有87個臨床科室，24個醫(yī)技科室，擁有開放床位3,524張,。2009年門,、急診量達(dá)164萬人次，出院人數(shù)11.8萬人次,，手術(shù)量近5.8萬例次,。醫(yī)院同時(shí)承擔(dān)著副省級以上領(lǐng)導(dǎo)及重要外賓的保健、診療任務(wù),。
哈醫(yī)大一院電力監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目是2010年7月份開始的項(xiàng)目,，旨在通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)哈醫(yī)大一院的故障報(bào)警檢測，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精細(xì)化及時(shí)性,，避免因停電造成醫(yī)療事故,。
項(xiàng)目啟動前買方需提供配電系統(tǒng)一次系統(tǒng)圖、平面圖,、二次系統(tǒng)圖等,，以供賣方設(shè)計(jì)參考。賣方按照買方的實(shí)際需求和智能元器件的功能,，完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì),，主要功能為：一次主接線圖界面顯示；電參量遙測,；事件記錄,，系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測；故障報(bào)警及操作記錄,；電能報(bào)表查詢與打?。幌到y(tǒng)負(fù)荷等主要功能,，實(shí)際細(xì)化功能賣方可以根據(jù)買方的使用習(xí)慣和需求做可行性修改,。
整個系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)，監(jiān)控主機(jī)位于報(bào)告廳和外科樓的地下一層的動力中心中,。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了哈醫(yī)大一院2個樓內(nèi)遠(yuǎn)程精細(xì)化及時(shí)性報(bào)警,。設(shè)計(jì)方案為2個樓內(nèi)的2個配電室，儀表數(shù)據(jù)通過485接口,，MODBUS通訊協(xié)議經(jīng)數(shù)據(jù)采集器輸送到值班室主機(jī),。
2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層,。
現(xiàn)場設(shè)備為：PZ系列多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表和ARTU四遙單元,。這些裝置分別對應(yīng)安裝在電氣柜內(nèi)，經(jīng)RS485通訊接口,，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊,，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)備為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集,，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控管理層,，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層設(shè)備為：高性能工業(yè)計(jì)算機(jī),、顯示器,、UPS電源、打印機(jī),、報(bào)警蜂鳴器等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況,，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶,。
以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸,，接線簡單方便,；通訊接口是半雙工通信，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps,。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個設(shè)備,，最大傳輸距離為1.2km,。
3 Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件解決方案
Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過程控制的專用軟件，最大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成,，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實(shí)現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”,，便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能,，比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用（例如趨勢曲線,、報(bào)警等）對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地?cái)?shù)據(jù)完全相同,，通過“組態(tài)”的方式可以縮短自動化工程師的系統(tǒng)集成的時(shí)間，提高集成效率,。
該系統(tǒng)實(shí)施后,，實(shí)現(xiàn)了各類用電設(shè)備的一次系統(tǒng)圖顯示，進(jìn)線回路電能報(bào)表,、以及進(jìn)線回路的負(fù)荷用電趨勢,、所有回路的分合閘斷電報(bào)警、圖表分別見圖1,、2,、3、4。
圖1 系統(tǒng)一次圖
系統(tǒng)一次圖：直觀地顯示低壓系統(tǒng)各回路的狀況,，在斷電或分合閘時(shí)一次圖上綠色刀閘會自動變?yōu)榧t色而且會有提示框彈出并伴隨聲音報(bào)警,。
圖2 實(shí)時(shí)電參量
實(shí)時(shí)電參量：低壓各回路三相電流、電壓,、功率,、頻率、電能數(shù)據(jù)等查詢,、打印及導(dǎo)出,。
圖3 報(bào)警查詢
分合閘報(bào)警信息：各重要回路分合閘遙信報(bào)警，實(shí)時(shí)報(bào)警及歷史報(bào)警查詢,。
圖4 彈出式提示框
彈出式提示框：彈出式提示框可顯示回路名稱,，故障報(bào)警原因。
系統(tǒng)特點(diǎn)：通訊線接點(diǎn)少,，畫面顯示直觀,，數(shù)據(jù)刷新快，及時(shí)反應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況,，同時(shí)系統(tǒng)操作簡單,，方便用戶使用，各種功能可根據(jù)用戶的需求靈活變化,，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)快捷方便,，修改軟件也不繁瑣。
4 結(jié)束語
在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表,，具有實(shí)施簡明,，投資少等顯著優(yōu)點(diǎn)，可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析,，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況,，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，減少工作人員,，提高效率,。同時(shí)，根據(jù)建立的電能計(jì)量體系,，可以了解,、分析建筑總體能耗，提出降耗計(jì)劃,，采取節(jié)能降耗措施,，逐步提高用電效率,。