Acrel-2000配电监控系统在中粮粮油（重庆）中的应用

发布时间：2012-03-15 04:54:42

摘要：本文介绍了安科瑞电力监控系统Acrel-2000在中粮粮油工业（重庆）10KV配电项目中的应用，是安科瑞为智能配电提供解决方案的经典案例之一。该系统实现了对分散在中粮粮油工业（重庆）有限公司厂区内三个低压配电室和一个高压变电站中的智能仪表数据的采集和上传，并在值班室进行远程的集中控制和用电管理。为中粮粮油工业（重庆）有限公司节能减排提供了有力的资料依据。

关键词：智能配电电力监控节能减排中粮粮油 10KV配电

概述

中粮粮油工业（重庆）有限公司隶属于中粮集团（COFCO）。中粮集团成立于1949年，是中国最大的粮油食品进出口公司和实力雄厚的食品生产商，享誉国际粮油食品市场，在农产品贸易、生物能源开发、食品生产加工、地产、物业、酒店经营以及金融服务等领域成绩卓著。中粮集团现拥有中国食品、中粮控股、蒙牛乳业等六家上市公司。“福临门”食用油、“长城”葡萄酒、“金帝”巧克力、“蒙牛”牛奶、“凯莱”酒店、“亚龙湾”度假区等诸多耳熟能详的知名品牌与服务组合，塑造了中粮集团高品质、高品位的市场声誉。1994年以来，中粮集团一直位列《财富》世界500强企业。

项目概况

中粮粮油工业（重庆）有限公司于2010年注册成立，地处重庆市江津区德感工业园，占地面积200多亩。我公司是中粮集团有限公司子公司中粮控股油脂（香港）第二有限公司独资兴建的企业。总投资3000万美元，注册资本金为1500万美元。公司主要生产“福临门”食用油等农副产品，同时从事生物饲料、蛋白饲料的开发、生产与销售。

中粮粮油工业（重庆）有限公司于2011年3月授权上海安科瑞电气股份有限公司对其10KV配电工程进行智能化电力监控系统的开发和设计。监控系统的具体监控范围是厂区内三个低压配电室和一个高压配电室，共计监控点数为105个。厂区配电示意图如下所示：

如上图所示，中粮粮油工业（重庆）的总配电室，监控中心值班室和高压配电室三者相邻；锅炉房配电室有8个出现回路，其与值班室的距离大概60米；小包车间的进线和出线共计有近60个回路，它与监控中心值班室的直线距离约230米。

用户需求

厂区配电中心为本项目提供一套高、低压后台监控系统，将厂区3台变压器的各主进线柜、出线柜、各低压回路的开关配多功能智能仪表。能进行用电量计量；实时测量相电压、线电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等数据，能打印月度用电报表，并有历史曲线的查询（时间不小于30天）,重要回路需要对其谐波进行测量。各参数及数据通过RS485总线，通过网络送至配电中心的电工值班室（后台监控中心）。

电力监控组态软应具有方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板，高性能实时、历史数据库，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能；提供的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以提供报表设计器，可以设计多套报表模板。电力监控组态软件的运行系统由多个组件组成，包括：VIEW、DB、I/O等组件，所有运行系统的组件统一由安科瑞电力监控组态软件进程管理器管理，进行启动、停止、监视等操作。

运行系统是用来运行由开发系统创建的画面工程，主要完成HMI部分的画面监控；区域实时数据库DB是数据处理的核心，是网络节点的数据服务器，运行时完成数据处理、历史数据存储及报警的产生等功能；IO程序是负责和控制设备通信的服务程序，支持多种通信方式的网络，包括串口、以太网、无线通信等。

WEB客户服务（系统提供Web服务，客户端可以在办公室等其他场所通过IE浏览器查看电力监控现场画面、查阅电能消耗统计报表等）。

项目的系统结构

智能化配电监控系统是由智能测控装置、网络设备及计算机设备等互联布局而成。系统因项目规模不同、功能性能不同、重要程度不同、用户投资水平不同，可采取不同的拓扑结构。但是无论采取何种拓扑结构都是采用了“站控管理层——网络通讯层——现场设备层”的分层分布式设计思想。这种分层设计，符合当前通讯体系设计实现的标准，在每层都能相对地完成监视控制功能，即可以实现远方的监视控制，也能够在上层故障时不影响本层和下一层的功能。Acrel-2000智能化配电监控系统在中粮粮油工业（重庆）10KV配电工程项目中的网络拓扑结构如图1所示。

各个结构层的具体形式如下：

主站层（站控管理层）

中粮粮油工业（重庆）有限公司电力监控系统主站层位于总配电室旁边的值班室内，电力监控系统主站层设备具体包括：Acrel-2000电力监控系统的后台主机一套、打印机、UPS。负责将通讯管理层上传的数据解包，进行集中管理和分析，执行相关操作，负责整个变配电系统的整体监控。

通讯管理层（网络通讯层）

采用通讯管理机，处于通讯枢纽的地位，向上连接主站层，向下贯通现场设备层，是整体拓扑结构的关键环节，是智能配电系统运行的纽带。智能监控设备的信息通过通讯总线送到通讯管理层通讯子站，然后将采集的所有运行故障状态信号和运行参数等信息通过通讯网络上传至主站，各通讯子站接收来自主站的远程控制命令对该变配电站相应的配电设备进行控制。

中粮粮油工业（重庆）电力监控系统网络通讯层设备包括2个4口串口服务器，一套光电转换器、一台工业级网络交换机，上行口为TCP/IP协议，下行口为MODBUS-RTU通讯协议，信号传至站控管理层，对设备层的所有装置进行集中监控。

现场设备层

现场设备层位于中低压变配电现场，具体包括：智能电力仪表等智能监控设备，负责采集电力现场的各类数据和信息状态，并将其发送给通讯管理层，同时也作为执行单元，执行通讯管理层下发的各类指令。

本项目中的回路分为三种，一是进线回路，二是重要的出现回路，第三种是普通的三相和单相出现回路。

为满足用户提出的需求，需给进线回路和重要的出线回路配备带有谐波和全电量测量的三相四线智能电测仪表，经权衡最终选择上海安科瑞电气股份有限公司的ACR230ELH智能电测表，该仪表的功能特点为：

1．全电量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；

2．四象限电能计量、复费率电能累计；

3．THDu、THDi、2—31次谐波分量；

4．电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压电流不平衡度；

5．电网电压电流正、负、零序分量测量；4DI+3DO ；

6．RS485接口、Modbus-RTU通讯协议、DL/T645

普通的三相出线只需测量全电量，所以本项目选择安科瑞ACR120E即可满足用户需求，该仪表的功能特点是：

1．全电量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）

2．四象限电能计量、复费率电能累计、最大需量统计

3．RS485接口、Modbus-RTU通讯协议、DL/T645

普通的单相出线回路只需测量全电量，所以本项目选择安科瑞ACR10E即可满足用户需求，该仪表的功能特点是：

1．全电量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）

2．RS485接口、Modbus-RTU通讯协议

组网配置

柜子号

回路名称

仪表地址

串口号

仪表型号

AA01

发电机进线

COM7

ACR120EL

AA02-1

生活区备用电源

ACR120EL

AA02-2

备用

ACR120EL

AA02-3

消防泵房

ACR120EL

1AA01

1#进线

COM6

ACR230ELH

1AA02

电容补偿

ACR120EL

1AA03

电源转换及计量

ACR120EL

1AA04-1

道路照明

ACR120EL

1AA04-2

备用

ACR120EL

1AA04-3

食堂

ACR120EL

1AA04-4

办公楼

ACR120EL

1AA04-5

倒班楼

ACR120EL

1AA05-1

锅炉房动力柜

ACR120EL

1AA05-2

发油房动力柜

ACR120EL

1AA05-3

发油房动力柜

ACR120EL

1AA05-4

备用

ACR120EL

1AA06-1

机修车间及辅料动力柜

ACR120EL

1AA06-2

污水处理车间动力柜

ACR120EL

1AA06-3

备用

ACR120EL

1AA06-4

备用

ACR120EL

1AA06-5

备用

ACR120EL

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