0 æ¦‚è¿°

    æ·„博魯瑞精細化工有限公司自2002年創建以來，本著依托科技力量、集工貿為一體的經營理念、致力于化工醫藥中間體的開發和生產。

    æœ¬é …目共有動力機房和生產車間兩處的配電柜，共計30個0.4KV回路需要進行監測。

1、客戶需求

    å› ç¾å ´é…é›»æŸœåˆ†å¸ƒåœ¨å…©å€‹è»Šé–“內，給用電管理人員帶來了不便，根據其實際情況提出以下需求：

    1.本次設計、集成的主要目的對分散配電的集中管理，實現數據共享。

    2.各個回路的電流越限時無法實時被管理人員得知，安全用電存在隱患，系統需能實現聲光告警功能。

    3.需實時監測主變和直變的實時電流、電壓、功率的波動情況。

    4.能夠查看具體某個回路或幾個回路每天的用電量，并可通過報表進行對比。

    æ ¹æ“šç”¨æˆ¶éœ€æ±‚，需要對生產車間和動力機房配電柜進行組網并建立電能管理系統（主要是數據的實時監控），在控制中心值班室內設置監控平臺，對30個0.4KV回路實時監測、統計、分析，以保證用電的安全、可靠和高效。

    å®‰ç§‘瑞電能管理系統，充分利用了現代電子技術、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的最新發展，對變配電系統進行分散數據采集和集中監控管理。對配電系統的二次設備進行組網，通過計算機和通訊網絡，將分散的配電所的現場設備連接為一個有機的整體，實現電網運行的遠程監控、集中管理。

2  ç³»çµ±çµæ§‹æè¿°

   æœ¬ç³»çµ±é‡‡ç”¨åˆ†å±¤åˆ†å¸ƒå¼çµæ§‹é€²è¡Œè¨­è¨ˆï¼Œå³ç«™æŽ§ç®¡ç†å±¤ã€ç¶²çµ¡é€šè¨Šå±¤å’Œç¾å ´è¨­å‚™å±¤ï¼Œé …目組網圖如下，現場2地點的PZ80L-E4網絡電力儀表經RS485現場總線連接至串口服務器，然后通過以太網傳輸至現場監控主機，實現數據的采集，存儲，處理，顯示和上傳如圖（1）所示：

圖（1）電能管理系統網絡拓撲圖

    é–“隔設備層主要為：PZ80L-E4多功能網絡電力儀表，分別對應相應的一次設備分散安裝在2個車間的配電柜內，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。

    ç¶²çµ¡é€šè¨Šå±¤ä¸»è¦ç‚ºï¼šé€šè¨Šæœå‹™å™¨ï¼Œå…¶ä¸»è¦åŠŸèƒ½ç‚ºæŠŠåˆ†æ•£åœ¨ç¾å ´é‡‡é›†è£ç½®é›†ä¸­é‡‡é›†ï¼ŒåŒæ™‚遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。

    ç«™æŽ§ç®¡ç†å±¤ï¼šè¨­æœ‰é«˜æ€§èƒ½å·¥æ¥­è¨ˆç®—機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監控系統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

    å»ºè¨­å®ŒæˆåŽçš„多功能網絡電力儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻只能發送或接收數據，數據最高傳輸速率為10Mbps。

    RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，最大傳輸距離為1.2km。

3  é›»èƒ½ç®¡ç†ç³»çµ±ä¸»è¦åŠŸèƒ½

3.1  æ•¸æ“šé‡‡é›†èˆ‡è™•ç†

    æ•¸æ“šé‡‡é›†æ˜¯é›»èƒ½ç®¡ç†çš„基礎，數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成，實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度Epi、遠程設備運行狀態等數據。

    æ•¸æ“šè™•ç†ä¸»è¦æ˜¯æŠŠæŒ‰è¦æ±‚采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到電能管理的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

3.2  æ­·å²äº‹ä»¶

    æ­·å²äº‹ä»¶æŸ¥çœ‹ç•Œé¢ä¸»è¦ç‚ºç”¨æˆ¶æŸ¥çœ‹æ›¾ç¶“發生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根據自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統的運行情況提供了良好的軟件支持。

3.3  æ•¸æ“šåº«å»ºç«‹èˆ‡æŸ¥è©¢

    ä¸»è¦å®Œæˆé™æ¸¬é‡å’Œé™ä¿¡é‡å®šæ™‚采集，并且建立數據庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。

3.4  ç”¨æˆ¶æ¬Šé™ç®¡ç†

    é‡å°ä¸åŒç´šåˆ¥çš„用戶，設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產，生活帶來的損失，實現配電系統的安全，可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

3.5  é‹è¡Œè² è·æ›²ç·š

    è² è·è¶¨å‹¢æ›²ç·šåŠŸèƒ½ä¸»è¦è² è²¬å®šæ™‚重要回路電流和功率負荷參量，自動生成運行負荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況。點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換；可以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，為分析整個系統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

3.6  é ç¨‹å ±è¡¨æŸ¥è©¢

    å ±è¡¨ç®¡ç†ç¨‹åºçš„主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式，把系統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。

    å ±è¡¨å…·æœ‰è‡ªç”±è¨­ç½®æŸ¥è©¢æ™‚間實現日、月、年的電能統計，數據導出和報表打印等功能。

3.7 æ•¸æ“šè½‰ç™¼åŠŸèƒ½

    é›»èƒ½ç®¡ç†ç³»çµ±é€šéŽå» å…§å±€åŸŸç¶²å°‡æ•¸æ“šè½‰ç™¼è‡³æŽ§åˆ¶ä¸­å¿ƒçš„SQL Server數據庫中，實現數據的共享，避免數據的重復采集。

4  æ¡ˆä¾‹åˆ†æž

    å®‰ç§‘瑞電氣股份有限公司為其選用PZ80L-E4的多功能網絡電力儀表。

    PZ80L-E4尺寸及詳細參數如下圖2所示：

圖2  PZ80L-E4尺寸

    ç³»çµ±ç›£æŽ§ç¾å ´æ‰€æœ‰é»žçš„通訊狀態，紅色綠色分別代表儀表通訊異常和正常，便于用戶查看各監測點通訊狀態，如圖3：

圖（3） é€šè¨Šç‹€æ…‹åœ–

    é™æ¸¬å ±è­¦åŠŸèƒ½ï¼Œä¸»è¦å®Œæˆå°ç›´è®Šå’Œä¸»è®Šè² è¼‰è¶Šé™å½ˆå‡ºå ±è­¦ç•Œé¢æŒ‡ç¤ºå…·é«”的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應權限下可自由設置。具備歷史查詢功能，見圖（4）。

圖（4） è¶Šé™å ±è­¦ä¿¡æ¯

    ç”¨é›»é‡å ±è¡¨åŠŸèƒ½ï¼Œå¯é¸æ“‡æ™‚間段進行查詢，支持任意時間段電度累計查詢，具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數據庫關聯，方便用戶修改回路名稱，用戶可以直接打印報表，并導出為EXCEL格式如圖（5）所示：

圖（5） é›»èƒ½å ±è¡¨

    åƒæ•¸æŠ„表功能，主要所有回路的電參數進線查詢。支持任意時刻電參數查詢，具備數據導出和報表打印等功能。電參數主要包括：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率和有功電度。如圖（6）所示。

圖（6） åƒæ•¸æŠ„表

    è² è·è¶¨å‹¢æ›²ç·šç•Œé¢ä¸­å¯ç›´è§€çš„查看回路的負荷運行情況。查看實時和歷史趨勢曲線，點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個系統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持，見圖（7）。

圖（7）電流趨勢曲線圖

    ç³»çµ±å¯é‡å°ä¸åŒç´šåˆ¥çš„用戶，設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產，生活帶來的損失，實現配電系統的安全，可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

4  çµæŸèªž

    1）本系統于2013å¹´9月完成現場調試，順利通過用戶驗收并投入運行，系統穩定可靠，至今未出現任何故障，得到用戶好評。

    2）本項目的成功實施表明：本項目的技術方案是科學的、合理的、可行的。

    3）本系統采用對分布式配電的集中監控，達到了預期的效果，電能管理軟件運行界面滿足了用戶需求，并有效降低了設計和施工成本。

作者簡介：

吳海英，女，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監控系統。