一. 概述

　　傳統(tǒng)的低壓配電控制方式,主要是通過斷路器、接觸器、熔斷器、控制繼電器、互感器及各種模擬指針儀表(電流表、電壓表、功率表、電能表)等組合成的低壓開關(guān)控制柜來實現(xiàn)配電的控制、保護(hù)、監(jiān)控

等功能。這種傳統(tǒng)的開關(guān)柜以人工直接操作為主,如要進(jìn)行計算機智能管理,則需采用電量變送器及微處理器或來實現(xiàn)。由于大量采用電量變送器,存在成本高、接線復(fù)雜、功能簡單、精度低和可靠性差等缺點?，F(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對低壓配電系統(tǒng)運行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求,而微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用及計算機系統(tǒng)可靠性的大幅度提高,使智能化低壓電器元件得到快速發(fā)展,智能低壓電氣管理系統(tǒng)應(yīng)運而生。

　　智能化低壓配電管理系統(tǒng)是一項集計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備以及管理于一身的綜合信息管理系統(tǒng)，通過各種通信網(wǎng)絡(luò)把眾多的帶有通信接口的智能表計與主計算機連接起來，由計算機進(jìn)行智能化管理，實現(xiàn)集中數(shù)據(jù)集抄、集中處理、集中監(jiān)控、集中分析和集中調(diào)度。

　　智能化低壓配電管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)相比，具有穩(wěn)定性好，可靠性高，利于集中控制，能實現(xiàn)無人值守，組網(wǎng)后能降低大量費用等優(yōu)點?？梢灶A(yù)見，可通信智能電器設(shè)備將逐步取代傳統(tǒng)的電器設(shè)備。

　　二. 系統(tǒng)的基本組成原理

　　智能化低壓配電系統(tǒng)zui大程度利用了數(shù)字時代的技術(shù)成果,它以現(xiàn)有的斷路器、接觸器、繼電器等為控制基礎(chǔ),結(jié)合新型的智能電力儀表、監(jiān)控模塊、現(xiàn)場監(jiān)控器件和后臺監(jiān)控器件、網(wǎng)絡(luò)I/O,實現(xiàn)對配電主回路和各分路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電量等電參數(shù)的實時監(jiān)測,對控制電器的分合進(jìn)行控制和監(jiān)控。同時,配合通信網(wǎng)絡(luò)和各種完善的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件,從而實現(xiàn)對低壓配電系統(tǒng)的“三遙”功能:遙測、遙信、遙脈。

　　智能化低壓配電系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：

　　(1)監(jiān)控主機。監(jiān)控主機通過通信及數(shù)據(jù)采集前端機獲得來自保護(hù)及監(jiān)控智能裝置和現(xiàn)場智能裝置的信息,并下達(dá)控制指令,由保護(hù)及監(jiān)控智能裝置和現(xiàn)場智能裝置實現(xiàn)對變配電設(shè)備的保護(hù)和測控功能。監(jiān)控主機完成圖形監(jiān)控、報表生成、曲線分析、系統(tǒng)管理等功能。

　　(2)通信及數(shù)據(jù)采集前端機。通信及數(shù)據(jù)采集前端機用于與底層現(xiàn)場設(shè)備通信并實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集,以及同工廠DCS系統(tǒng)的接口。通信及數(shù)據(jù)采集前端機兼容工程所涉及的有關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的通信協(xié)議。

　　(3)現(xiàn)場智能裝置。現(xiàn)場智能裝置完成低壓開關(guān)的開關(guān)量采集(遙信)、模擬量采集(遙測)、開關(guān)操作(遙控)、開關(guān)保護(hù)、電動機保護(hù)等功能,以及電量采集和開關(guān)分合位置的開關(guān)量采集(遙信)等。

　　(4)通信網(wǎng)絡(luò)。它是系統(tǒng)中關(guān)鍵部分。它像整個監(jiān)控系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)一樣,系統(tǒng)各部分通過通信網(wǎng)絡(luò)連接,在保證可靠性和抗*力的前提下,通信介質(zhì)采用屏蔽雙絞線或光纖。

　　三. 典型智能低壓配電管理系統(tǒng)

　　3.1 Acrel-3000簡介

　　Acrel-3000系列電能管理系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司緊密把握電力系統(tǒng)用戶的需求，遵循電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而二次開發(fā)的一套具有專業(yè)性強、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點的適用于低壓配電系統(tǒng)的電能管理系統(tǒng)。通過遙測和遙控可以合理調(diào)配負(fù)荷，實現(xiàn)優(yōu)化運行，有效節(jié)約電能，并有高峰與低谷用電記錄，從而為能源管理提供了必要條件。

　　Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)可對低壓設(shè)備消耗的電能進(jìn)行分項計量。其軟件運行于windows操作系統(tǒng)，包括windows2000、windows NT、windowsXP等windows系列操作系統(tǒng)。系統(tǒng)除了與本公司自主研發(fā)的儀表良好兼容外，還支持?jǐn)?shù)百種硬件設(shè)備，包括目前流行的各種板卡、儀表、PLC等。支持各種常用電力通信規(guī)約，如部頒CDT規(guī)約、POLLING、1801、101、DNP等電力規(guī)約。

　　3.2 系統(tǒng)功能

　　3.2.1 前臺人機交互界面

　　設(shè)計適合客戶要求的交互界面;標(biāo)準(zhǔn)圖元庫，方便調(diào)用組合;實時數(shù)據(jù)采集和顯示;數(shù)據(jù)信息的自動邏輯計算和處理;設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程更改設(shè)定。

　　3.2.2 曲線及報表管理設(shè)置

　　客戶要求的電參量的趨勢曲線;正/反向有/無功電度的歷史趨勢;設(shè)計滿足客戶需求的各種報表;自動生成電能計量的日、月、年報表;可根據(jù)常用的MS Excel設(shè)置模板并生成相應(yīng)報表，使用戶輕松使用;查詢?nèi)我鈺r刻報表、顯示并打印。

　　3.2.3 后臺數(shù)據(jù)庫管理

　　應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)庫軟件如Access、MSSQL;建立開放式、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫;存儲年限或所有的數(shù)據(jù)信息;軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的動態(tài)鏈接庫;實時數(shù)據(jù)信息更新安全可靠;支持C/S、B/S方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。

　　3.2.4 多級權(quán)限用戶管理

　　密碼登錄后臺，保證設(shè)置安全;高權(quán)限對低權(quán)限管理，分級操作，各權(quán)限均具修改密碼功能。

　　3.2.5 通訊管理設(shè)置

　　各串口自主配置，操作方便;不同設(shè)備的通訊協(xié)議選擇;通訊波特率自主選擇;系統(tǒng)根據(jù)選擇結(jié)果自動對該前置機某端口所連各設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的遙控配置。

　　3.2.6 網(wǎng)絡(luò)功能

　　雙機熱備功能，支持雙機、雙網(wǎng)、雙設(shè)備等冗余，并采用熱備份的形式確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行，配置簡單、方便。網(wǎng)絡(luò)上任意一臺機器可為I/O服務(wù)器(即前置機)，網(wǎng)絡(luò)上的其他機器可方便地從該機器上獲取數(shù)據(jù)。

　　3.3 軟件界面

　　3.3.1 數(shù)據(jù)采集

　　可采集和處理電力系統(tǒng)常用的各種遙測量、遙信量、脈沖量等。如：遙測量：電壓、電流、有功、無功等;遙信量：開關(guān)狀態(tài)、刀閘位置、保護(hù)動作信號、事故跳閘總信號、預(yù)告信號等;脈沖量：電度量、周波、時間量、設(shè)備參數(shù)、保護(hù)定值等;非電量：溫度、壓力、濕度、火災(zāi)報警、防盜報警等。

　　3.3.2 主界面顯示

　　如圖所示，主界面左側(cè)為功能導(dǎo)航模塊，右側(cè)根據(jù)用戶需求，顯示出一目了然的用電餅圖和電量分析報表，方便用戶及時準(zhǔn)確的把握用電信息。

　　3.3.3 日、月抄表數(shù)據(jù)的查詢

　　可進(jìn)行自定義查詢，打印輸出。

　　3.3.4 系統(tǒng)運行狀況圖

　　系統(tǒng)開關(guān)量、模擬量、脈沖量一覽表，記錄開關(guān)量變位動作次數(shù)，系統(tǒng)各保護(hù)裝置保護(hù)投退表、保護(hù)定值表、各微機裝置內(nèi)信號表，系統(tǒng)安全運行天數(shù)。系統(tǒng)各脈沖電量讀取，日、月、年統(tǒng)計一覽表等。

　　3.4性能指標(biāo)

　　平均*工作時間>30000h;

　　遙測傳送時間<3s;

　　遙信量：遙信變位時間<3s，遙信正確率100%;

　　遙控、遙調(diào)：遙控、遙調(diào)傳送時間<3s，遙控正確率100%;

　　屏幕畫面調(diào)用響應(yīng)時間<3s;

　　告警響應(yīng)時間<2s;

　　畫面實時數(shù)據(jù)更新時間<3s;

　　開關(guān)量在數(shù)據(jù)庫中更新時間<2s;

　　模擬量在數(shù)據(jù)庫中更新時間<2s;

　　系統(tǒng)容量根據(jù)硬件配置的擴(kuò)充無限擴(kuò)容。

　　3.5 應(yīng)用方案

　　技術(shù)交流：陳璐，女，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為電能管理系統(tǒng)。