【摘要】：基于某大型電廠的分層分布式電能管理及開關狀態在線監測系統的實際案例,介紹了發電廠電能管理系統的開發情況、網絡結構及系統功能,探討了開關狀態在線監測技術的原理和實現,實際證明,系統通用生強、開放性和可維護性好。

【關鍵詞】：電能管理；開關狀態；在線監測

       電能管理及開關狀態在線監測系統是基于西屋 PowerNet電能管理程序開發軟件推出的，系統操作平臺可建立在 Microsoft WindowsNT/2000/XP的操作系統平臺上，采用開放式TCP/IP結構發電廠現有的廠內局域網也可作為電能管理及開關狀態在線監測系統的中樞.系統的圖形化界面采用開放的、可擴展的人機界面 InTouch 軟件，允許用戶創建復雜而強大的操作員界面顯示，同時其分布式報警子系統很大地提高了信息質量系統通過Microsoft Access 數據庫將與電能管理及開關狀態在線監測有關的參數電流、電壓、電能采集數據故障數據、開關動作次數等取到管理系統的中間表中，然后進行統計、計算和分析,并存于數據庫中,可通過廠 MIS系統實現數據共享。

2.1能量消耗監控

     系統能準確統計全廠的用電負荷情況，并采集各用電設備的電能參數,為用戶提供相應的負荷分析曲線。除電能參數外,其它電量如電流電壓、頻率功率因數、大值和小值、諧波等,都能實時上傳到監控中心進行顯示和存入數據庫，大大減少傳統的抄表和分析的工作量。

2.2電能質量分析

     系統對配電系統中的電壓,諧波及功率因數等反映電能質量的參數進行實時監測,及時對將要出現的電能質量問題發出報警。

3.1概述

     用戶端消耗著整個電網80%的電能，用戶端智能化用電管理對用戶可靠、安全、節約用電有十分重要的意義。構建智能用電服務體系，推廣用戶端智能儀表、智能用電管理終端等設備用電管理解決方案，實現電網與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內容主要包括：先進的表計，智能樓宇、智能電器、增值服務、客戶用電管理系統、需求側管理等課題。

     安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過對用戶端用電情況進行細分和統計，以直觀的數據和圖表向管理人員或決策層展示各分項用電的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節約電能，為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。

3.2應用場所

   （1）辦公建筑（商務辦公、大型公共建筑等）；

   （2）商業建筑（商場、金融機構建筑等）；

   （3）旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）；

   （4）科教文衛建筑（文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑等）；

   （5）通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）；

   （6）交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）。

3.3系統結構

 

 

3.4系統功能

1）實時監測

     系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。

 

2）電能統計報表

     系統以豐富的報表支撐計量體系的完整性。系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可分析追溯，維護計量體系的正確性。

 

3）詳細電參量查詢

     在配電一次圖中，當鼠標移動到每個回路附近時，鼠標指針變為手形，鼠標單擊可查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數、正向有功電能，并可以查看24小時相電流趨勢曲線及24小時電壓趨勢曲線。

 

4）運行報表

     系統具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、時間或選擇查詢更新的記錄數據等，并通過報表方式顯示出來。用戶可以根據需要定制運行日報、月報，支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶要求導出PDF格式文件。

 

5）變壓器運行監視

     系統對配電系統總進線、主變壓器、重要負荷出線的運行狀態進行在線實時監視，用曲線顯示電流、變壓器運行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負荷率等運行趨勢，分析變壓器負荷率及損耗，方便運行維護人員及時掌握運行水平和用電需求，確保供電安全可靠。

 

6）實時報警

     系統具有實時報警功能，系統能夠對配電回路斷路器、隔離開關、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件進行實時監測，并根據事件等級發出告警。系統報警時自動彈出實時報警窗口，并發出聲音或語音提醒。

 

7）歷史事件查詢

      系統能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

 

8）電能質量監測

     系統可以對整個配電系統范圍內的電能質量進行持續性的監測，運行維護人員可以通過諧波分析棒圖、報表掌握進線、變壓器、重要回路的電壓、電流諧波畸變率、諧波含量、電壓不平衡度等，及時采取相應的措施，降低諧波損耗，減少因諧波造成的異常和事故(該功能需要選配帶諧波監測功能的電力儀表，不需要可刪除。

 

9）遙控操作

      系統支持對斷路器、隔離開關、接地刀等進行分、合遙控操作。系統具有嚴格的密碼保護和操作權限管理功能，對于每次遙控操作，系統自動生成操作記錄，記錄內容包含操作人、操作時間、操作類型等。實現該功能需要斷路器本身具有電操機構及保護保測控裝置具備遙控功能等硬件設備的支持。

 

10）用戶權限管理

      系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

 

 

11）通訊狀態圖

      系統支持實時監視接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態，及時維護出現異常的設備，保證系統的穩定運行。

 

12）視頻監控

      視頻監控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內視頻信息。

 

 

 

13）用戶報告

      用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析。

 

 

14）APP支持

        電力運維手機支持“監控系統"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"和“缺陷記錄"五大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件報警查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢等。

  

      發電廠電能管理及開關狀態在線監測系統及時準確反映發電廠輔助設備的運行信息和開關狀態，隨著分層分布式電能管理及開關狀態在線監測系統應用的不斷成熟，系統向檢測單元模塊化、接線和網絡結構的簡單化發展,使電廠能更合理地安排檢修，減少無針對性的停電試驗，提高管理效率,獲取更大的經濟效益。