智能低压配电管理系统

安科瑞 缪凯伦

1 系统概述

传统的低压配电控制方式,主要是通过断路器、接触器、熔断器、控制继电器、互感器及各种模拟指针仪表(电流表、电压表、功率表、电能表)等组合成的低压开关控制柜来实现配电的控制、保护、监视等功能。这种传统的开关柜以人工直接操作为主,如要进行计算机智能管理,则需采用电量变送器及微处理器或来实现。由于大量采用电量变送器,存在成本高、接线复杂、功能简单、精度低和可靠性差等缺点。现代工业技术的发展对低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求,而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高,使智能化低压电器元件得到快速发展,智能低压电气管理系统应运而生。

智能低压配电管理系统是一项集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备以及管理于一身的综合信息管理系统，通过各种通信网络把众多的带有通信接口的智能表计与主计算机连接起来，由计算机进行智能化管理，实现集中数据集抄、集中处理、集中监控、集中分析和集中调度。

智能化低压配电管理系统与传统的配电系统相比，具有稳定性好，可靠性高，利于集中控制，能实现无人值守，组网后能降低大量费用等优点。可以预见，可通信智能电器设备将逐步取代传统的电器设备。

2 系统架构

智能低压配电管理系统以现有的断路器、接触器、继电器等为控制基础,结合新型的智能电力仪表、监控模块、现场监视器件和后台监视器件、网络I/O,实现对配电主回路和各分路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电量等电参数的实时监测,对控制电器的分合进行控制和监视。同时,配合通信网络和各种完善的远程监控软件,从而实现对低压配电系统的“三遥"功能:遥测、遥信、遥脉。

(1)监控主机。监控主机通过通信及数据采集前端机获得来自保护及监控智能装置和现场智能装置的信息,并下达控制指令,由保护及监控智能装置和现场智能装置实现对变配电设备的保护和测控功能。监控主机完成图形监视、报表生成、曲线分析、系统管理等功能。

(2)通信及数据采集前端机。通信及数据采集前端机用于与底层现场设备通信并实现实时数据采集,以及同工厂DCS系统的接口。通信及数据采集前端机兼容工程所涉及的有关设备和系统的通信协议。

(3)现场智能装置。现场智能装置完成低压开关的开关量采集(遥信)、模拟量采集(遥测)、开关操作(遥控)、开关保护、电动机保护等功能,以及电量采集和开关分合位置的开关量采集(遥信)等。

(4)通信网络。它是系统中关键部分。它像整个监控系统的神经网一样,系统各部分通过通信网络连接,在保证可靠性和抗干扰能力的前提下,通信介质采用屏蔽双绞线或光纤。

本平台架构如图：

现场设备层：

配电柜多功能仪表AMC96L-E4/HKCSOE

支持全电力参数测量（U、I、P、Q、S、PF、F）；

支持双向有功、无功电能计量，支持有功、无功脉冲输出；；

支持电能质量分析功能:电压电流不平衡度测量、电压电流相角测量、2-31次分次谐波、总（奇、偶）谐波测量；

支持事件记录、报警记录（可记录最近16条）、最大需量（历史12月，正反向）以及极值统计（本月和上月）；

支持2路开关量输出及4路开关量输入，开关量输出可配置为报警输出或远程遥控，DO用作报警输出时可自由关联报警内容；

RS485通讯，支持Modbus RTU规约/DL/T645-07规约；

导轨式仪表ADL400/FC

该系列产品采用DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。适用于*和大型公建中对电能的分项计量，也可用于企事业单位作电能管理考核。

网络设备层

ANet智能通信管理机系列是一款采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。

3. 变电所电能管理系统平台功能

3.1. 平台登录

用浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。

4.2. 电力监测

电力监测包括变配电站状态、变压器监测、线缆温度监测、漏电监测、谐波监测、电力参数查询、电力运行报表、电力整点集抄、电力极值报表、平均功率因数、最大需量报表和企业负荷。

l 变电站状态

变电站状态包括变配电站信息、报警统计、环境监测、实时负荷、实时电量、配电图。

l 变压器状态

显示变压器的运行状况，变压器列表显示变压器的电压等级；变压器状态显示变压器的运行参数，即变压器的负荷、功率、电流、电压、温度以及功率曲线。

l 线缆温度监测

线缆温度监测界面展示了选中变配电站的线缆温度，选中需查看的监测点，点击查询可以查看线缆温度的历史数据

l 漏电监测

漏电监测展示选中变配电站的漏电流和线缆温度及报警状况。

l 谐波监测

展示选中变配电站的某一个回路的谐波数据，可通过选择谐波类别和谐波数量选择查看某一回路的谐波数据。

l 电力参数查询

电力参数查询显示选定变电所选定回路的电力数据和曲线，包括电流、相电压、线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、电压、电流不平衡度等参数，曲线显示统计期内最大、最小、平均值，并支持导出图表；并支持支持逐日极值统计，方便用户通过用户通过表格查询数据。