配電自動(dòng)化,，是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù),、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),、控制技術(shù),、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性,，改善電能質(zhì)量,，向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用,，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,，用電負(fù)荷的持續(xù)增長,，各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn)，用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問題,，同時(shí)也對(duì)電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求,。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應(yīng)對(duì)上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠,、高效低耗的運(yùn)行,。本文通過對(duì)中國第一汽車集團(tuán)公司數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在重工工廠中的應(yīng)用,。

　　1 項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)

中國第一汽車集團(tuán)公司簡(jiǎn)稱“中國一汽”或“一汽”,，英文名稱為FAW,央企成員，國有特大型汽車生產(chǎn)企業(yè),。一汽總部位于吉林省長春市,，前身是第一汽車制造廠，毛澤東主席題寫廠名,。一汽1953年奠基興建,，1956年建成并投產(chǎn)，制造出新中國第一輛解放牌卡車,。1958年制造出新中國第一輛東風(fēng)牌小轎車和第一輛紅旗牌高級(jí)轎車,。一汽的建成，開創(chuàng)了中國汽車工業(yè)新的歷史,。經(jīng)過五十多年的發(fā)展,，一汽已經(jīng)成為國內(nèi)最大的汽車企業(yè)集團(tuán)之一。

一汽產(chǎn)銷量,、營業(yè)收入等連續(xù)多年居中國汽車行業(yè)前列,。2010年，一汽銷售汽車255.8萬輛,，實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入4179億元,，列“世界最大500家公司”第141名;2010年，“中國一汽”品牌價(jià)值達(dá)到653.32億元,。

面向未來,，一汽提出了“堅(jiān)持用戶第一,，尊重員工價(jià)值，保障股東利益,，促進(jìn)社會(huì)和諧,，努力建設(shè)具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的‘自主一汽、實(shí)力一汽,、和諧一汽’”的企業(yè)愿景和奮斗目標(biāo),。一汽人正以自己特有的汽車情懷，抗?fàn)巿D強(qiáng),，昂揚(yáng)向上,，為推動(dòng)汽車工業(yè)又好又快發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)人?車?社會(huì)和諧發(fā)展做出新的更大的貢獻(xiàn),。

2 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,，要充分考慮客戶的實(shí)際需求，以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu),、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素,，進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備，這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本,，同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn),。

本項(xiàng)目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廠內(nèi)低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，有利于電能管理,。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況,，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,，能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,，及時(shí)的顯示廠內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),，當(dāng)廠內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,，發(fā)出語音提示,。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表,、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息,，便于有關(guān)人員分析廠內(nèi)各部分的用電狀況，使廠內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,，從而保證廠內(nèi)人員的生命安全,，提高商業(yè)人員的工作效率。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

依據(jù)新建商場(chǎng)的配電情況分布情況,，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu),，系統(tǒng)包括：站控管理層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層,。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示：

站控管理層管理人員與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的直接窗口,，對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理,，并以圖形,、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況,，是系統(tǒng)的最上層部分,。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī),、打印機(jī)、UPS電源等組成,。

通訊層使用的設(shè)備為NPORT232I串口服務(wù)器,。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集,、分類和傳送等工作的同時(shí),，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類型的儀表等,，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?，F(xiàn)場(chǎng)配置acrel的PZ42L-E4電能表，實(shí)現(xiàn)低壓回路三相電流,、三相電壓,、頻率、功率,、四象限電能等電參量監(jiān)測(cè);并對(duì)每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),。

2.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并迅速傳遞操作指令,，是實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ),。把現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)設(shè)備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入通訊網(wǎng)關(guān),，來實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的傳遞,。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示;電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警;事件記錄;系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè);故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打印;系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí),、歷史曲線,，用戶權(quán)限管理等主要功能。

2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理

數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關(guān)量的采集,。模擬量的采集主要是對(duì)線路電壓,、電流,、功率、功率因數(shù),、頻率等信息進(jìn)行采集,，開關(guān)量的采集則主要是對(duì)斷路器、隔離開關(guān),、接地刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài),，以及斷電保護(hù)、運(yùn)行故障等報(bào)警信息進(jìn)行采集,，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示,。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求,，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢,。

2.3.2數(shù)據(jù)記錄

電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對(duì)斷路器分合狀態(tài)以及保護(hù)動(dòng)作的前后順序進(jìn)行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間,，進(jìn)而長時(shí)間的,、大量的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。其次,，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故障信息的記錄,，即對(duì)故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流、實(shí)時(shí)電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ),。由此可見,，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過對(duì)保護(hù)裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對(duì)故障信息的記錄,，準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問題,，從而便于工作人員解決。

2.3.3電能管理

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本廠內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管,，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了電能管理報(bào)表,，系統(tǒng)通過對(duì)有功電度的采集，按照回路名稱的不同,，自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表,、月報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能，并可對(duì)某一回路的某一時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢,，可以幫助物業(yè)建立有效的用能管理考核制度,。通過系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立，使各入駐管理人員節(jié)能意識(shí)大大提高,，有效的節(jié)約了能源消耗,。

　　3 供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

綜上所述，電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提高效率,、減少損失,、降低運(yùn)營成本,，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運(yùn)營成本,，也成為供配電設(shè)計(jì)中不可或缺的重要組成部分,。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報(bào)警,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便,，可以通過人機(jī)操作界面,直接了解到電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監(jiān)控設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸來實(shí)現(xiàn),，因此,，不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、精準(zhǔn)的進(jìn)行傳輸,。另一方面,，在供配電設(shè)計(jì)中運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇監(jiān)控設(shè)備,。一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠(yuǎn)程通信,、遠(yuǎn)程觀測(cè)以及遠(yuǎn)程控制等功能的設(shè)備，而一些高端電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設(shè)備,。在工業(yè)建筑等場(chǎng)所設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廠內(nèi)低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，有利于電能管理,。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況,，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,，能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,，及時(shí)的顯示廠內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),，當(dāng)廠內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,，發(fā)出語音提示,。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表,、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息,，便于有關(guān)人員分析廠內(nèi)各部分的用電狀況，使廠內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,，從而保證廠內(nèi)人員的生命安全,，提高工作人員的工作效率。

編輯：Harris

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