0 概述
上海市環(huán)境監(jiān)測中心始建于1983年，是從事環(huán)境監(jiān)測的公益性科學技術單位，隸屬于上海市環(huán)境保護局，業(yè)務上受中國環(huán)境監(jiān)測總站的指導，屬國內環(huán)境監(jiān)測**站。
上海市環(huán)境監(jiān)測中心主要承擔上海市行政管轄范圍的環(huán)境質量監(jiān)測和污染源監(jiān)測工作，包括水、大氣環(huán)境質量、土壤、固體廢棄物、環(huán)境噪聲以及一些敏感地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測工作，如飲用水源取水口等。為本市的環(huán)境管理和決策提供技術監(jiān)督、技術支持和技術服務，是全市環(huán)境監(jiān)測系統的網絡中心、技術中心、信息中心和培訓中心。
三江路地塊上海市環(huán)境監(jiān)測中心置換遷建業(yè)務用房工程位于徐匯區(qū)漕河涇街道301街坊(龍漕路三江路口),本工程基地面積約為8000平方米,擬建總面積為23760平方米,本建筑分為綜合業(yè)務樓、實驗樓、大氣監(jiān)測樓、輔助業(yè)務樓
本項目承接其變配電所電力監(jiān)控系統，本變配電所由兩路10KV供電，經一臺負荷1250KVA變壓器及一臺負荷1600KVA的變壓器變壓后,對上海市環(huán)境監(jiān)測中心的綜合業(yè)務樓、實驗樓供電。Acrel-2000電力監(jiān)控系統在上海市環(huán)境監(jiān)測中心的應用
1 需求分析
現場共有一座變電室。系統需要實現數據集中管理、分析處理。要求如下：
關于變配電監(jiān)控系統：
設置變配電監(jiān)控系統用于對智能設備的實時監(jiān)控。監(jiān)控系統包含監(jiān)控主機、八通道通訊管理機、電源隔離模塊、工業(yè)網絡交換機、通訊機柜、數據處理工作站、配電管理系統軟件、UPS、打印機等設備。監(jiān)控系統通過現場總線與站內設備聯接，以保證通訊質量。監(jiān)控主機硬件采用品牌工業(yè)專用計算機，CPU主頻應不低于2.0Hz，內存容量應不低于2GB,硬盤容量應不低于500GB。監(jiān)控主機應采用LED顯示器，尺寸不小于19寸。打印機:A4幅面黑白激光打印機。
系統性能要求如下：
系統應采用全中文界面顯示。從數據采集裝置輸入值越死區(qū)到運行工作站CRT顯示≤5s。從數據采集裝置輸入狀態(tài)量變位到運行工作站CRT顯示≤3s。全系統實時數據掃描周期≤3s。畫面整幅調用響應時間實時畫面≤2s,其他畫面≤3s。畫面實時數據刷新周期≤4s。I/O測控單元加入突變量至數據處理和通信裝置MODEM或網關機出口時間：遙測為≤3s,遙信為≤2s。具有與第三方通訊功能 。
儀表要求：
功能：測量三相交流電流、相/線電壓、有功/無功功率、有功/無功電度、功率因數、頻率等；外部提供電源DC220V±25%；精度等級：電壓、電流0.2級，有功功率0.5級，有功電度1級；通訊端口：RS485通訊；通訊協議：Modbus協議；
通訊頻率：4800/9600bps。變配電監(jiān)控系統品牌的選用與電力儀表、網絡通訊管理機應為同一個廠家生產，選用上海安科瑞產品。
本技術條件適用于上海市環(huán)境監(jiān)測中心的變配電室。供方產品應具有高**性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不**于此，其技術性能應滿足對配電室數據監(jiān)控的要求。---Acrel-2000電力監(jiān)控系統在上海市環(huán)境監(jiān)測中心的應用
2 系統方案
監(jiān)控系統主要實現對上海市環(huán)境監(jiān)測中心變配電進行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為變配電所10KV綜合保護裝置、直流屏、變壓器溫控儀、低壓多功能儀表。系統接入變配電所10KV綜合保護裝置2臺、直流屏1臺、變壓器溫控儀2臺、低壓多功能儀表69臺,共分6條總線(綜合保護裝置采用超五類網線通訊)，總線直接接入本變電所內數據采集器,超五類網線直接接入本變電所內網絡交換機，從而在監(jiān)控主機上實現總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。
系統網絡拓撲圖
1）站控管理層
站控管理層針對電能管理系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。
2）網絡通訊層
通訊層主要是由ANet通訊管理機、以太網設備及總線網絡組成。ANet通訊管理機主要功能是監(jiān)測現場智能儀表、綜合保護裝置、直流屏、變壓器溫控儀；以太網設備及總線網絡的主要功能是實現數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的**性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。
3）現場設備層
現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表、綜合保護裝置、直流屏、變壓器溫控儀組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網，實現遠程監(jiān)控。---Acrel-2000電力監(jiān)控系統在上海市環(huán)境監(jiān)測中心的應用
智能儀表現場連接示意
現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數量小于32只(鑒于以往經驗,一根總線儀表數量越少,反應時間越快,建議一條總線20塊儀表左右)，然后將數據上傳至Anet通訊管理機(注:綜保采用超五類網線進行通訊)，進而將數據上傳至當地監(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示：
3 系統功能
功能特點
本系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。
登錄管理
為保障系統**穩(wěn)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）。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**保障。
配電監(jiān)測界面管理
登陸主界面
菜單切換界面排布的按鈕為系統各個功能切換按鈕。不同的功能按鈕，可進入相應的功能界面。
高壓系統展示
低壓配電展示
可查看各配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數據包括：三相電流，功率因數等。
通過其他設備參數查看，界面可顯示溫控儀及直流屏實時采集的數據。
溫控儀及直流屏界面
通訊狀態(tài)
實時顯示接入系統的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統網絡結構，可在線診斷系統網絡通訊狀態(tài)，發(fā)生網絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態(tài)，對出現異常的設備及時維護，保證系統的穩(wěn)定運行。
通訊狀態(tài)圖
綠色表示通訊正常，紅色表示儀表通訊出線故障。及時通知維系人員進行查詢故障原因。
電參量報表
實時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實時數據庫。能夠直觀的查看個回路的當前用電情況。
電能報表
以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路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(jié)點的用電情況，即該節(jié)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追溯，維護計量體系的正確性。
日、月、年報表工具
報表格式
用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以呈現系統運行期間的任意時間段內的各回路用電，可方便查詢。
該報表可以以電子表格的方式導出，同時具備打印功能。
負荷曲線
對配電系統總進線回路（或重要負荷的出線）設計了負荷曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多余繳費。
負荷曲線功能
曲線圖表的X軸表示時間跨度，Y軸表示量程，可顯示進線回路的**曲線；
負荷曲線可以幫助用戶進行電能質量分析和故障分析。
報警及事件
實時報警
實時報警窗口監(jiān)測系統所采集的遙測量。報警窗口會在系統運行時自動打開，并一直隱藏在后臺。
當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界限時，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。
歷史報警
可查詢到過去任意時間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內容等。
4 結束語
在當今配電設施的應用中，變電所的配電**性至關重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統在上海市環(huán)境監(jiān)測中心的應用，可以實現對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與通訊管理機、計算機等組成電力監(jiān)控系統。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行**、可靠、穩(wěn)定，為工廠解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的企業(yè)效益。
參考文獻：
[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10
作者簡介：
師晴晴，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司工程師，研究方向為智能配電及能效管理系統
技術交流： 師晴晴 0510-86189390 18860995120 QQ：2880956075 傳真：0510-86179930
