1.2 通訊傳輸層

　　為了將監(jiān)測層設(shè)備采集的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器而負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)脑O(shè)備，主要有通訊管理機(jī)、串口服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。數(shù)據(jù)采集終端通過串口與監(jiān)測層設(shè)備通訊，讀取其中數(shù)據(jù)，并進(jìn)行初步分析、整理，將數(shù)據(jù)保存在本地SD卡中，之后將數(shù)據(jù)傳輸給無線通訊模塊。無線通訊模塊采用射頻技術(shù)，在現(xiàn)場組成無線局域網(wǎng)絡(luò)，將各點數(shù)據(jù)采集終端整理的數(shù)據(jù)收集并傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器，也可用網(wǎng)線或光纖的方式傳輸數(shù)據(jù)。--基于ACR電力質(zhì)量分析儀的電能質(zhì)量在線監(jiān)測方案

　　a) 數(shù)據(jù)管理層

　　對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、解析及應(yīng)用的過程，包括服務(wù)器架設(shè)、各種軟件的應(yīng)用。

　　2 系統(tǒng)功能

　　2.1 標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況;龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導(dǎo)航的功能;分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫面。主畫面可直接顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互界面并實時刷新。監(jiān)測系統(tǒng)配電一次圖見圖2。

　　2.2 用戶管理

　　可對不同級別的用戶賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的**性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作，需操作員級用戶輸入操作口令，還需工程師級用戶輸入確認(rèn)口令后方可完成操作。

　　2.3 數(shù)據(jù)采集處理

　　通過Acrel-2000型電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)(包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、諧波、不平衡度、電流K系數(shù)、電話波形因子、電壓波峰系數(shù)、電能、溫度、開關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等)，將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示(總系統(tǒng)功率、負(fù)荷值、功率因數(shù)上下限等)，并對重要信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲。見圖3。

　　2.4 趨勢曲線分析

　　系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線界面分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。

　　2.5 報表管理

　　系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動設(shè)計。可自動生成各種類型的實時運(yùn)行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表，操作記錄報表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動生成電能的日、月、季、年度報表，根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報表，查詢打印的起點、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置;系統(tǒng)設(shè)計還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

　　3 典型應(yīng)用

　　世博中心是上海世博會園區(qū)內(nèi)首座性場館，位于盧浦大橋東側(cè)世博園區(qū)B區(qū)濱江綠地內(nèi)，東西長約350米，南北寬約140米，總建筑面積約14萬平方米，現(xiàn)已建成并投入試運(yùn)營。世博中心作為世博性場館中重要的場館之一，在世博會期間，將承擔(dān)世博會運(yùn)營指揮中心、慶典會議中心、新聞中心、論壇活動中心等功能。

　　上海安科瑞電氣股份有限公司的ACR230ELH電力質(zhì)量分析儀在該項目中一舉包攬了中心場館5個變電所的所有電力數(shù)顯示儀表。以世博中心地下5個變電所中的1#所舉例：這是一個0.4kV低壓配電站系統(tǒng)，由2個受電柜、2個應(yīng)急進(jìn)線柜、1個母聯(lián)柜、4個補(bǔ)償柜，155個饋出柜組成。饋出柜負(fù)載具體可分為：展覽用電、照明用電、空調(diào)風(fēng)機(jī)用電、動力用電和消防用電。配電系統(tǒng)中采用了LED等節(jié)能光源、大功率變頻中央空調(diào)、展覽用電等大量非線性用電設(shè)備，雖然降低了實際的功耗，以實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，但是這些設(shè)備都是電力系統(tǒng)諧波的主要來源;這些設(shè)備即使供給它們理想的正弦波電壓，取用的電流也是非線性的，即有諧波電流存在。這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流注入電力系統(tǒng)中，使系統(tǒng)各處電壓產(chǎn)生諧波分量。這些設(shè)備單個容量不大，但基數(shù)很大且散布于各處，電力部門又難以治理。假如這些設(shè)備的電流諧波含量過大，則會對世博中心場館電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。

　　ACR230ELH電力質(zhì)量分析儀在現(xiàn)場使用之后，用戶除了可以通過該表了解所有常規(guī)電參數(shù)之外，可以了解世博中心場館現(xiàn)場各種電力設(shè)備投運(yùn)前、后相關(guān)系統(tǒng)的電力質(zhì)量水平及其變化對有關(guān)設(shè)備的影響，方便電力質(zhì)量故障診斷和異常的原因測量，為大型公建的穩(wěn)定運(yùn)行提供實時數(shù)據(jù)。

　　在該項目中主要用到了該產(chǎn)品的以下功能，常規(guī)電參數(shù)測量、復(fù)費(fèi)率電能計量、電力質(zhì)量分析、分?jǐn)嚅_關(guān)的分合狀態(tài)指示以及485通訊組網(wǎng)?，F(xiàn)場系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場設(shè)備層——網(wǎng)絡(luò)通訊層——站控管理層。也即是：先將現(xiàn)場智能設(shè)備接入就地的Modbus總線，再將Modbus總線通過串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器轉(zhuǎn)換成TCP/IP以太網(wǎng)與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，終由方便管理人員通過監(jiān)測系統(tǒng)軟件了解及掌握現(xiàn)場狀況，并進(jìn)行實時監(jiān)測。

　　3.1現(xiàn)場設(shè)備層采集所需實時監(jiān)測的電參量：

　　現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要是由智能儀表組成(此項目中主要為ACR230ELH電力質(zhì)量分析儀)，向數(shù)據(jù)中心上傳存儲的參數(shù)。世博中心場管項目中，例如主進(jìn)線回路的三相電流、三相電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)及頻率;電容補(bǔ)償回路的功率因數(shù)、有功、無功功率;聯(lián)絡(luò)回路的三相電壓、電流;普通低壓出線回路的三相電流、功率;重要低壓出線回路的三相電流、有功、無功功率、電壓和電流的2-31次諧波、諧波畸變率(THDi、THDu)等電參量;

　　3.2網(wǎng)絡(luò)通訊層實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸：

　　在現(xiàn)場設(shè)備(如ACR230ELH)中采集到的電參量，通過以太網(wǎng)實現(xiàn)系統(tǒng)信息的交換和共享，并將數(shù)據(jù)提供給總變監(jiān)控系統(tǒng)。同時，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。

　　3.3站控管理層以直觀方便的形式反映現(xiàn)場各個運(yùn)行狀態(tài)：

　　站控管理層針對監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部門。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理，以報表及圖文方式直觀地體現(xiàn)各種電參量信息及系統(tǒng)運(yùn)行以來的具有參考價值的歷史數(shù)據(jù)，如諧波數(shù)據(jù)、棒圖及曲線，電力能耗的日、月、年報表，日志報表等等。

　　4 報價方案

　　4.1 數(shù)據(jù)管理層