摘要：臨沭人民醫院，采用智能電力儀表采集配電現場的各種電參量和開關信號，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000電力監控系統實現醫院內各回路用電的實時監控和電能管理。

0 引言

隨著電(dian)力(li)網絡的(de)不斷(duan)發(fa)展，用(yong)電(dian)負(fu)荷的(de)持(chi)續增長，各種(zhong)新型(xing)負(fu)載不斷(duan)涌(yong)現，用(yong)戶(hu)(hu)更(geng)(geng)(geng)加關注電(dian)能問題，同時(shi)也對(dui)電(dian)能提出了更(geng)(geng)(geng)加嚴格的(de)要求(qiu)。用(yong)戶(hu)(hu)需要更(geng)(geng)(geng)加的(de)電(dian)能管理管理解決方案來應對(dui)上述變化帶來的(de)挑戰，以實(shi)現配電(dian)系統持(chi)續可靠、低耗的(de)運行。

Acrel-2000是利用(yong)智能電(dian)力監測(ce)裝(zhuang)置，結合現場總線及(ji)以太網(wang)(wang)通信(xin)技術，運用(yong)計算(suan)機和軟件(jian)技術，綜合構成的電(dian)力監控系統。采用(yong)分布式(shi)的網(wang)(wang)絡結構，實現了對醫(yi)院配電(dian)終端的管理，實現了對高低壓系統等設(she)備的實時監控采集分析電(dian)能數據。

1 項目概述及建設目標

臨沭縣人民(min)醫(yi)院(yuan)始建于1949年，經過幾代人的(de)(de)努力，現已發展成為一所功能(neng)齊全、設備(bei)、技術力量的(de)(de)綜合性二級(ji)甲(jia)等醫(yi)院(yuan)。為滿足(zu)就診患者的(de)(de)需求，醫(yi)院(yuan)啟動了新(xin)(xin)院(yuan)區建設。新(xin)(xin)院(yuan)區總占地(di)面(mian)(mian)積200余畝，設計總建筑面(mian)(mian)積14萬(wan)平方(fang)米，開放(fang)床位1200張。建設將(jiang)分三(san)期(qi)完成，2018年已完成新(xin)(xin)院(yuan)區一期(qi)和(he)二期(qi)的(de)(de)整體搬遷。

本項目通(tong)過(guo)對臨沭人(ren)民醫院內的安科瑞智能電(dian)(dian)(dian)力儀表進行(xing)實(shi)時數據采(cai)集，并(bing)通(tong)過(guo)數據處理(li)后實(shi)時顯示(shi)一次圖狀態以及各(ge)用電(dian)(dian)(dian)回路的電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流、功率等信息，利用各(ge)回路的用電(dian)(dian)(dian)量定制電(dian)(dian)(dian)能報表。

2 電力監控系統的設計

在監(jian)(jian)(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)設(she)計中，要(yao)充分考慮客戶的(de)(de)(de)實(shi)(shi)際(ji)(ji)需求，以及(ji)(ji)電(dian)力(li)(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)際(ji)(ji)結(jie)(jie)構、電(dian)力(li)(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)際(ji)(ji)載荷能(neng)力(li)(li)等因(yin)素(su)，進而合理的(de)(de)(de)選擇監(jian)(jian)(jian)(jian)控(kong)設(she)備，這既有利于減(jian)少系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)運(yun)作的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)，同時也有利于系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)功(gong)能(neng)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)現。    本(ben)項目的(de)(de)(de)電(dian)力(li)(li)監(jian)(jian)(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，可以實(shi)(shi)現對站內(nei)配(pei)(pei)電(dian)回路(lu)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)時監(jian)(jian)(jian)(jian)控(kong)，實(shi)(shi)現電(dian)能(neng)集(ji)抄(chao)。另一方面，電(dian)力(li)(li)監(jian)(jian)(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)不僅能(neng)夠(gou)準確的(de)(de)(de)表示(shi)出回路(lu)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)電(dian)狀(zhuang)(zhuang)況，它還(huan)具備網絡(luo)通(tong)訊等功(gong)能(neng)，能(neng)夠(gou)與計算(suan)機、串口服(fu)務器等設(she)備進行組合，及(ji)(ji)時的(de)(de)(de)顯示(shi)站內(nei)各(ge)個配(pei)(pei)電(dian)回路(lu)的(de)(de)(de)運(yun)作狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，當站內(nei)電(dian)力(li)(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)負載越(yue)*，電(dian)力(li)(li)監(jian)(jian)(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)能(neng)夠(gou)迅速報警發(fa)出提(ti)示(shi)。另外，電(dian)力(li)(li)監(jian)(jian)(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)還(huan)能(neng)夠(gou)生成(cheng)報表、曲(qu)線圖等統(tong)(tong)(tong)計信(xin)息，便于有關(guan)人(ren)員(yuan)分析站內(nei)各(ge)部分的(de)(de)(de)用(yong)(yong)電(dian)狀(zhuang)(zhuang)況，提(ti)高醫(yi)院設(she)備維護人(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)工作效率。    2.1 系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)結(jie)(jie)構    依據臨沭人(ren)民醫(yi)院的(de)(de)(de)配(pei)(pei)電(dian)情況分布情況，在線監(jian)(jian)(jian)(jian)測系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)建設(she)采用(yong)(yong)分層分布式結(jie)(jie)構，系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)包(bao)括：站控(kong)管理層、網絡(luo)通(tong)訊層、現場設(she)備層。系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)網絡(luo)結(jie)(jie)構如圖所(suo)示(shi)：

站控管(guan)理(li)層管(guan)理(li)人員與計(ji)算機(ji)進行(xing)人機(ji)交互的(de)(de)(de)直接窗(chuang)口，對采集的(de)(de)(de)現場各類數據信息計(ji)算、分析與處理(li)，并(bing)以圖形(xing)、數顯(xian)、聲音等方式反(fan)映現場的(de)(de)(de)運行(xing)狀(zhuang)況，是系統的(de)(de)(de)上層部分。主要(yao)由系統軟件和必要(yao)的(de)(de)(de)硬(ying)件設備，如(ru)工業(ye)級(ji)計(ji)算機(ji)、打印(yin)機(ji)、UPS電源等組成(cheng)。

通訊層使(shi)用的(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)為串口服(fu)務器。該層是數據信息(xi)交換的(de)(de)(de)橋梁，負責(ze)對(dui)現場設(she)備(bei)(bei)回送的(de)(de)(de)數據信息(xi)進行采集、分(fen)類和傳送等工作(zuo)的(de)(de)(de)同時，轉達上位機對(dui)現場設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)各種控(kong)制命令。

現場設備(bei)層主要是(shi)連接(jie)于網絡中用于電(dian)參量(liang)采(cai)集測量(liang)的各類型的儀表等，也(ye)是(shi)構建該配電(dian)系統必要的基本(ben)組成元素。現場配置(zhi)安科(ke)瑞(rui)的P80-E4/KC儀表，實現低壓回路三(san)相(xiang)電(dian)流、三(san)相(xiang)電(dian)壓、頻率、功(gong)率、等電(dian)參量(liang)監測。

2.2 網(wang)絡(luo)設(she)計   電力(li)監(jian)控系統中(zhong)的(de)網(wang)絡(luo)系統能夠及(ji)時(shi)的(de)對數據進行傳(chuan)輸，并迅速傳(chuan)遞操(cao)作指(zhi)令，是實現電力(li)監(jian)控系統各(ge)項功能的(de)基礎。把現場每(mei)個設(she)備就地與總線連接，之后在(zai)把各(ge)條總線全部接入通訊采集器，來實現與主機(ji)的(de)傳(chuan)遞。

2.3監控系統軟(ruan)件功能(neng)設計

系(xi)統依據客戶實(shi)際需求進行設計，并實(shi)現了一次(ci)主接線圖界面(mian)顯(xian)示；電(dian)參量遙測及(ji)電(dian)參量越限報(bao)警(jing)；事件記錄；系(xi)統運行異常監測；故障報(bao)警(jing)及(ji)操(cao)作記錄；報(bao)表查(cha)詢與打印；系(xi)統負荷實(shi)時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能(neng)。

2.3.1數據的采集與(yu)處理(li)

數據采(cai)集(ji)主要包括模擬量以及開關量的采(cai)集(ji)。模擬量的采(cai)集(ji)主要是(shi)對(dui)線路電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、功率、功率因(yin)數、頻率等(deng)信息(xi)進行(xing)(xing)采(cai)集(ji)，開關量的采(cai)集(ji)則主要是(shi)對(dui)斷路器的工作狀(zhuang)態，以及斷電(dian)(dian)保護、運(yun)行(xing)(xing)故障等(deng)報警信息(xi)進行(xing)(xing)采(cai)集(ji)，實現遠程數據的本地實時顯示。數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監控的自動化化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

2.3.2數據報表統計

電力監控系統(tong)以豐富的數據報表體現計(ji)量(liang)(liang)體系的完整(zheng)性。系統(tong)具備(bei)各(ge)回(hui)路定時抄表匯總統(tong)計(ji)功能，用戶可(ke)自由(you)查詢(xun)自系統(tong)正(zheng)常運行以來任意時間段內(nei)各(ge)配電節點的用電情況(kuang)，即該(gai)節點進線用電量(liang)(liang)與各(ge)分(fen)支回(hui)路消耗電量(liang)(liang)的統(tong)計(ji)分(fen)析報表。該(gai)功能使得用電可(ke)視透明，并在用電誤差偏大時可(ke)追溯，維護計(ji)量(liang)(liang)體系的正(zheng)確性。

2.3.3電流曲線(xian)查詢

電(dian)(dian)力監控系統(tong)對配(pei)電(dian)(dian)系統(tong)總進(jin)線回路（或重要(yao)負荷(he)的(de)出線）設計了負荷(he)趨勢(shi)曲(qu)線。便于配(pei)電(dian)(dian)維護人員(yuan)及時掌握用電(dian)(dian)需求與(yu)供(gong)(gong)電(dian)(dian)系統(tong)負荷(he)占比(bi)，確(que)保(bao)供(gong)(gong)電(dian)(dian)可(ke)靠(kao)性，為用戶(hu)單位的(de)用能權(quan)益提供(gong)(gong)保(bao)障。借(jie)助(zhu)該功(gong)能，還可(ke)分析用能需量的(de)增(zeng)長趨勢(shi)，適時調整需量申(shen)報(bao)，減少因需量偏差過大造(zao)成的(de)多(duo)余(yu)繳費。其次，電(dian)(dian)力監控系統(tong)的(de)數據記(ji)錄功(gong)能也(ye)包括對故障信息的(de)記(ji)錄，即對故障發生(sheng)時的(de)實時電(dian)(dian)流、實時電(dian)(dian)壓(ya)等(deng)數據進(jin)行記(ji)錄存儲。電(dian)(dian)力監控系統(tong)能通(tong)過管理人員(yuan)對電(dian)(dian)壓(ya)、電(dian)(dian)流及功(gong)率的(de)設置，從而實時監測配(pei)電(dian)(dian)情(qing)況，是(shi)否出現(xian)短路或者超負荷(he)等(deng)情(qing)況，便于工(gong)作人員(yuan)解決。

2.3.4用戶(hu)權限管理

電力監控系(xi)統(tong)為(wei)了(le)本項目(mu)系(xi)統(tong)安(an)全穩定運行，用戶權限管(guan)理能夠防止未經*的操作（如配電回路(lu)名稱(cheng)修(xiu)改(gai)）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密(mi)碼及操作權限，為(wei)系(xi)統(tong)運行維護管(guan)理通過可靠的安(an)全保障(zhang)。

3 建設電力監控系統的意義

隨著社(she)會的發展及電(dian)(dian)(dian)力的廣泛(fan)應(ying)用(yong)，電(dian)(dian)(dian)力監(jian)控系(xi)統(tong)已(yi)成(cheng)(cheng)為全國(guo)各(ge)地工程(cheng)項目、工業企業等大(da)面(mian)積多(duo)變電(dian)(dian)(dian)所用(yong)戶的必然(ran)選擇(ze)，本文介紹(shao)的Acrel-2000電(dian)(dian)(dian)力監(jian)控系(xi)統(tong)在臨沭人民醫院的應(ying)用(yong)，可(ke)以實(shi)現對(dui)變電(dian)(dian)(dian)所高(gao)低壓(ya)配(pei)電(dian)(dian)(dian)回路(lu)(lu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)的實(shi)時監(jian)控與(yu)電(dian)(dian)(dian)能管理(li)，不僅能顯示(shi)回路(lu)(lu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)狀況(kuang)，還(huan)具有網絡通訊功能，可(ke)以與(yu)串口服務器、計算機等組成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)力監(jian)控系(xi)統(tong)。系(xi)統(tong)實(shi)現對(dui)采集數據的分(fen)(fen)析、處理(li)，實(shi)時顯示(shi)變電(dian)(dian)(dian)所內各(ge)配(pei)電(dian)(dian)(dian)回路(lu)(lu)的運行狀態，對(dui)分(fen)(fen)合閘、負載越限具有彈出報警(jing)對(dui)話框及語音提(ti)示(shi)，并生成(cheng)(cheng)各(ge)種電(dian)(dian)(dian)能報表、分(fen)(fen)析曲線、圖形等，便于電(dian)(dian)(dian)能的遠程(cheng)抄(chao)表以及分(fen)(fen)析、研究。該系(xi)統(tong)運行安全、可(ke)靠、穩定，為變電(dian)(dian)(dian)所用(yong)戶解決用(yong)電(dian)(dian)(dian)問題提(ti)供了真實(shi)可(ke)靠的依據，取(qu)得了較好的經(jing)濟效益。［2］   

參考(kao)文(wen)獻：

[1].任致程 周(zhou)中(zhong). 電力(li)電測數字儀表(biao)原(yuan)理與應用指南[M]. 北京. 中(zhong)國電力(li)出(chu)版社. 2007. 4

[2].周中等(deng)編著. 智能電網用(yong)戶(hu)端電能管(guan)理與電力(li)監控系統(tong)產品選型及解(jie)決方案[M]. 北京(jing). 機械工業出版社. 2011.10