全建红
上海安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801
摘要：安科瑞的ACREL-2000型电力监控系统软件借助了计算机、通信设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台。该电力监控系统可以为企业提供“监控一体化”的整体解决方案，在很多领域都有很好的应用，例如建筑、冶金、石化、煤炭、铁道、环保、轻工、高速公路等行业以及工业企业等供配电系统中。本文主要介绍ACREL-2000型供配电监控系统在高速公路中的应用。高速公路供配电呈带状分布、点多且分散，利用光纤组网，吸收当前电力自动化、计算机通信组网、自动控制领域的先进技术，按分层分布式结构设计，并经实际运行使用，证明其性能可靠、功能适用，能有效地提高我国高速公路特别是隧道较多的山区高速公路供配电管理的安全可靠性。
关键词：ACREL-2000、高速公路、供配电监控系统
0 概述
1 分层分布式结构
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根据供配电网络架构和设备安装的需要，我们设计了三层分布式供配电监控系统网络模式，即在高速公路管理中心设立供配电监控中心，为分层设计的最高层，也是全网数据汇流中心，负责全段高速公路供配电系统的电网监视、远程控制和设备维护管理，在各中心变电所设立监控分中心，负责本所辖区各配电所的电网运行状态监视、远程控制和设备维护管理，在各收费站、隧道、高速公路服务区等配电所设立第三层监控站，负责相应配电所的电网数据采集和当地设备维护。随着网络技术和计算机技术的发展，使得设备层的数据采集和远程传送成为现实，因此我们所有的数据采集装置均随着一次系统的布置就地安装，各监控站、不同监控分中心之间功能分布、互不影响，构成了一套系统分层、功能分布、安装分散的高速公路供配电监控系统，监控中心、监控分中心、监控站之间以及监控站各采集装置间均采用高速工业以太网通信，并通过网络式远动传输规约IEC870-5-103规约进行数据交互。
2 组网设计
另外一种可以选择的通信模式为直接利用光纤组建供配电监控局域网。由于通信需要，沿高速公路两侧往往铺设数量不等的光缆，我们可以利用光缆中的少数光芯组建供配电系统专用的监控局域网。由于局域网通信可以很方便的达到value="10" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">10M 或value="100" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">100M 以上的通信速率，因此这种组网方式不存在供配电监控的任何瓶颈，且由于局域网通信可以方便的组建成总线结构，所以在未来的扩容和维护上能给用户带来很大的方便。在京珠高速粤境北段供配电监控系统中采用了光纤局域网通信模式，为了节省主干光缆，在网络组建时可以大量使用网络交换机级联技术，如附图。
由附图可以看出，整个系统组网可最多占用两对主干光纤完成。
3 ACREL-2000（高速公路）供配电系统实现的主要功能
3.1友好的人机交互界面（HMI）
标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。
3.2用户管理
本软件可对不同级别的用户赋予不同权限，从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作，需操作员级用户输入操作口令外，还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。
3.3数据采集处理
ACREL-2000型电力监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等），将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并对重要的信息量进行数据库存储。
3.4趋势曲线分析
系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。
3.5报表管理
系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等，可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表，根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。
3.6事件记录和故障报警
系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能，包括事件发生的时间位置，当前值班人员事件是否确认等信息，对开关变位、参量越限等信息还具有声音报警功能，同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。
3.7四遥功能
ACREL-2000型电力监控系统不仅能实现常规的“遥信”、“遥控”、“遥测”、“遥调”功能，还可以实现“遥设”功能。
l 遥信：实时对开关运行状态、保护工作等开关量进行监视。计算机实时显示和自动报警。
l 遥控：通过计算机屏幕选择相应的站号、开关号、合/分闸等信息，并在屏幕上将选择的开关状态反馈出来，确认后执行，实时记录操作时间、类型、合开关号等。
l 遥测：通过计算机实时对系统电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、超限报警、频率进行不断地采集、分析、处理、记录、显示曲线、棒图，自动生成报表。
l 遥设：用于远方修改分散继电保护装置的定值、控制字；以及调整各种仪表的工作状态。
3.8 GPS天文卫星时钟对时，使得整个监控系统包括各数据采集装置具有统一的时钟，便于运行数据的管理和事件分析；
3.9电网分析和操作闭锁功能，可根据电网的实时运行工况进行网络拓扑分析和动态着色、潮流计算、短路电流计算等功能，还能根据电网开关、刀闸的实时状态进行分析判断，对危及电网安全的操作进行闭锁；
3.10地理位置显示，设备的属性和地理位置关联，以将设备的电气位置与实际地理位置相对应，给设备的维护管理提供方便；
3.11系统运行工况监视，可自动监视供配电监控系统本身的运行状况，及时发现系统自身隐患，保障监控系统的可靠运行。
基于上述设计思想，我们设计了京珠高速公路粤境北段供配电监控系统。整个供配电监控系统设立监控中心、监控分中心、监控现场三层结构，监控中心设立于东田管理中心，下属4个监控分中心，监控分中心共下辖22个监控站，下级层从属于上级层结构，又能独立运行且功能协调，同一层结构中的任一部件故障均不影响同级层的其它功能和上级层的整体功能，监控站各数据采集装置和协议转换装置相互独立，互不干扰，既有利于提高系统可靠性，又极大的方便了系统的检修维护。系统采用至下而上的全工业以太网通信组网模式，具有抗干扰能力强、接口方便可靠、传输速率快的特点。对10KV高压进线、10KV高压馈出线、6KV中压开关柜、所辖各站低压（380V）总配电柜均实现了电网运行参数和状态的远方监视控制，实现了低压各分支路的电压、电流等实时运行参数的监视，以判断是否正常供电等。还实现了对干式变压器、柴油发电机、消弧线圈等设备的运行监视以及微机继电保护装置的运行状态监视、保护定值管理等功能。我们采用网络式RTU作为监控站的数据测控主要设备，并配备网络交换机和光纤收发器组建工业以太网，满足了配电所、隧道等工业应用环境要求经现场运行，系统稳定，适用性高，给供配电管理带来了很大的效益。
现场监控仪表主要采用安科瑞的ACR230ELH、PZvalue="80" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">80L -E4、ARTU-K32等智能监控单元，它们的功能如下：
value="120" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">120mm ，开孔尺寸：108×value="108" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">108mm 。适用于高压重要回路或低压进线柜。
value="80" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">80L -E4主要功能有：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、外形尺寸：开孔尺寸80×value="80" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">80mm ，开孔尺寸72×value="72" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">72mm 。
适用于动力柜ARTU-K32主要功能有：32路开关量采集，RS485/Modbus协议，SOE事件记录。
4结束语
参考文献：
1．马俊峰．交通工程监控、通信、收费系统供电要求．公路交通科技．2001，18（s1）
2．王晓红．高速公路机电设备管理模式的探讨．公路交通科技．2001，18（s1）
3．宋小坚、林功平．港口配电网自动化系统应用．电力系统自动化．2000，24（17）
4．陈赤培．配电网自动化系统的监控信息．电力系统自动化．1999，23（7）
5．吴国良、张宪法．配电自动化工程实施应注意的一些问题．电力系统自动化。1998，22（12）
6．朱发国、周 斌、罗进军、华国哲.基于分层分布网络的高速公路供配电监控系统.
7．任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京.中国电力出版社. 2007. 4
技术支持：
1、 全建红 Tel: Fax:69158302 Email:acrelqjh@
环保之家为您提供最全面的环保,环保用品,净化,空气净化,环保净化品牌的装修知识点和各种环保净化的导购与在线购买服务,拥有最便宜的环保净化价格和最优质的售后服务,每天都有秒杀的抢购活动哦！敬请登陆环保之家：http://huanbao.jc68.com/
根据供配电网络架构和设备安装的需要，我们设计了三层分布式供配电监控系统网络模式，即在高速公路管理中心设立供配电监控中心，为分层设计的最高层，也是全网数据汇流中心，负责全段高速公路供配电系统的电网监视、远程控制和设备维护管理，在各中心变电所设立监控分中心，负责本所辖区各配电所的电网运行状态监视、远程控制和设备维护管理，在各收费站、隧道、高速公路服务区等配电所设立第三层监控站，负责相应配电所的电网数据采集和当地设备维护。随着网络技术和计算机技术的发展，使得设备层的数据采集和远程传送成为现实，因此我们所有的数据采集装置均随着一次系统的布置就地安装，各监控站、不同监控分中心之间功能分布、互不影响，构成了一套系统分层、功能分布、安装分散的高速公路供配电监控系统，监控中心、监控分中心、监控站之间以及监控站各采集装置间均采用高速工业以太网通信，并通过网络式远动传输规约IEC870-5-103规约进行数据交互。
2 组网设计
另外一种可以选择的通信模式为直接利用光纤组建供配电监控局域网。由于通信需要，沿高速公路两侧往往铺设数量不等的光缆，我们可以利用光缆中的少数光芯组建供配电系统专用的监控局域网。由于局域网通信可以很方便的达到value="10" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">10M 或value="100" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">100M 以上的通信速率，因此这种组网方式不存在供配电监控的任何瓶颈，且由于局域网通信可以方便的组建成总线结构，所以在未来的扩容和维护上能给用户带来很大的方便。在京珠高速粤境北段供配电监控系统中采用了光纤局域网通信模式，为了节省主干光缆，在网络组建时可以大量使用网络交换机级联技术，如附图。
由附图可以看出，整个系统组网可最多占用两对主干光纤完成。
3 ACREL-2000（高速公路）供配电系统实现的主要功能
3.1友好的人机交互界面（HMI）
标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。
3.2用户管理
本软件可对不同级别的用户赋予不同权限，从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作，需操作员级用户输入操作口令外，还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。
3.3数据采集处理
ACREL-2000型电力监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等），将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并对重要的信息量进行数据库存储。
3.4趋势曲线分析
系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。
3.5报表管理
系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等，可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表，根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。
3.6事件记录和故障报警
系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能，包括事件发生的时间位置，当前值班人员事件是否确认等信息，对开关变位、参量越限等信息还具有声音报警功能，同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。
3.7四遥功能
ACREL-2000型电力监控系统不仅能实现常规的“遥信”、“遥控”、“遥测”、“遥调”功能，还可以实现“遥设”功能。
l 遥信：实时对开关运行状态、保护工作等开关量进行监视。计算机实时显示和自动报警。
l 遥控：通过计算机屏幕选择相应的站号、开关号、合/分闸等信息，并在屏幕上将选择的开关状态反馈出来，确认后执行，实时记录操作时间、类型、合开关号等。
l 遥测：通过计算机实时对系统电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、超限报警、频率进行不断地采集、分析、处理、记录、显示曲线、棒图，自动生成报表。
l 遥设：用于远方修改分散继电保护装置的定值、控制字；以及调整各种仪表的工作状态。
3.8 GPS天文卫星时钟对时，使得整个监控系统包括各数据采集装置具有统一的时钟，便于运行数据的管理和事件分析；
3.9电网分析和操作闭锁功能，可根据电网的实时运行工况进行网络拓扑分析和动态着色、潮流计算、短路电流计算等功能，还能根据电网开关、刀闸的实时状态进行分析判断，对危及电网安全的操作进行闭锁；
3.10地理位置显示，设备的属性和地理位置关联，以将设备的电气位置与实际地理位置相对应，给设备的维护管理提供方便；
3.11系统运行工况监视，可自动监视供配电监控系统本身的运行状况，及时发现系统自身隐患，保障监控系统的可靠运行。
基于上述设计思想，我们设计了京珠高速公路粤境北段供配电监控系统。整个供配电监控系统设立监控中心、监控分中心、监控现场三层结构，监控中心设立于东田管理中心，下属4个监控分中心，监控分中心共下辖22个监控站，下级层从属于上级层结构，又能独立运行且功能协调，同一层结构中的任一部件故障均不影响同级层的其它功能和上级层的整体功能，监控站各数据采集装置和协议转换装置相互独立，互不干扰，既有利于提高系统可靠性，又极大的方便了系统的检修维护。系统采用至下而上的全工业以太网通信组网模式，具有抗干扰能力强、接口方便可靠、传输速率快的特点。对10KV高压进线、10KV高压馈出线、6KV中压开关柜、所辖各站低压（380V）总配电柜均实现了电网运行参数和状态的远方监视控制，实现了低压各分支路的电压、电流等实时运行参数的监视，以判断是否正常供电等。还实现了对干式变压器、柴油发电机、消弧线圈等设备的运行监视以及微机继电保护装置的运行状态监视、保护定值管理等功能。我们采用网络式RTU作为监控站的数据测控主要设备，并配备网络交换机和光纤收发器组建工业以太网，满足了配电所、隧道等工业应用环境要求经现场运行，系统稳定，适用性高，给供配电管理带来了很大的效益。
现场监控仪表主要采用安科瑞的ACR230ELH、PZvalue="80" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">80L -E4、ARTU-K32等智能监控单元，它们的功能如下：
value="120" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">120mm ，开孔尺寸：108×value="108" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">108mm 。适用于高压重要回路或低压进线柜。
value="80" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">80L -E4主要功能有：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、外形尺寸：开孔尺寸80×value="80" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">80mm ，开孔尺寸72×value="72" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">72mm 。
适用于动力柜ARTU-K32主要功能有：32路开关量采集，RS485/Modbus协议，SOE事件记录。
4结束语
参考文献：
1．马俊峰．交通工程监控、通信、收费系统供电要求．公路交通科技．2001，18（s1）
2．王晓红．高速公路机电设备管理模式的探讨．公路交通科技．2001，18（s1）
3．宋小坚、林功平．港口配电网自动化系统应用．电力系统自动化．2000，24（17）
4．陈赤培．配电网自动化系统的监控信息．电力系统自动化．1999，23（7）
5．吴国良、张宪法．配电自动化工程实施应注意的一些问题．电力系统自动化。1998，22（12）
6．朱发国、周 斌、罗进军、华国哲.基于分层分布网络的高速公路供配电监控系统.
7．任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京.中国电力出版社. 2007. 4
技术支持：
1、 全建红 Tel: Fax:69158302 Email:acrelqjh@
环保之家为您提供最全面的环保,环保用品,净化,空气净化,环保净化品牌的装修知识点和各种环保净化的导购与在线购买服务,拥有最便宜的环保净化价格和最优质的售后服务,每天都有秒杀的抢购活动哦！敬请登陆环保之家：http://huanbao.jc68.com/
3.1友好的人机交互界面（HMI）
标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。
3.2用户管理
本软件可对不同级别的用户赋予不同权限，从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作，需操作员级用户输入操作口令外，还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。
3.3数据采集处理
ACREL-2000型电力监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等），将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并对重要的信息量进行数据库存储。
3.4趋势曲线分析
系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。
3.5报表管理
系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等，可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表，根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。
3.6事件记录和故障报警
系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能，包括事件发生的时间位置，当前值班人员事件是否确认等信息，对开关变位、参量越限等信息还具有声音报警功能，同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。
3.7四遥功能
ACREL-2000型电力监控系统不仅能实现常规的“遥信”、“遥控”、“遥测”、“遥调”功能，还可以实现“遥设”功能。
l 遥信：实时对开关运行状态、保护工作等开关量进行监视。计算机实时显示和自动报警。
l 遥控：通过计算机屏幕选择相应的站号、开关号、合/分闸等信息，并在屏幕上将选择的开关状态反馈出来，确认后执行，实时记录操作时间、类型、合开关号等。
l 遥测：通过计算机实时对系统电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、超限报警、频率进行不断地采集、分析、处理、记录、显示曲线、棒图，自动生成报表。
l 遥设：用于远方修改分散继电保护装置的定值、控制字；以及调整各种仪表的工作状态。
3.8 GPS天文卫星时钟对时，使得整个监控系统包括各数据采集装置具有统一的时钟，便于运行数据的管理和事件分析；
3.9电网分析和操作闭锁功能，可根据电网的实时运行工况进行网络拓扑分析和动态着色、潮流计算、短路电流计算等功能，还能根据电网开关、刀闸的实时状态进行分析判断，对危及电网安全的操作进行闭锁；
3.10地理位置显示，设备的属性和地理位置关联，以将设备的电气位置与实际地理位置相对应，给设备的维护管理提供方便；
3.11系统运行工况监视，可自动监视供配电监控系统本身的运行状况，及时发现系统自身隐患，保障监控系统的可靠运行。
基于上述设计思想，我们设计了京珠高速公路粤境北段供配电监控系统。整个供配电监控系统设立监控中心、监控分中心、监控现场三层结构，监控中心设立于东田管理中心，下属4个监控分中心，监控分中心共下辖22个监控站，下级层从属于上级层结构，又能独立运行且功能协调，同一层结构中的任一部件故障均不影响同级层的其它功能和上级层的整体功能，监控站各数据采集装置和协议转换装置相互独立，互不干扰，既有利于提高系统可靠性，又极大的方便了系统的检修维护。系统采用至下而上的全工业以太网通信组网模式，具有抗干扰能力强、接口方便可靠、传输速率快的特点。对10KV高压进线、10KV高压馈出线、6KV中压开关柜、所辖各站低压（380V）总配电柜均实现了电网运行参数和状态的远方监视控制，实现了低压各分支路的电压、电流等实时运行参数的监视，以判断是否正常供电等。还实现了对干式变压器、柴油发电机、消弧线圈等设备的运行监视以及微机继电保护装置的运行状态监视、保护定值管理等功能。我们采用网络式RTU作为监控站的数据测控主要设备，并配备网络交换机和光纤收发器组建工业以太网，满足了配电所、隧道等工业应用环境要求经现场运行，系统稳定，适用性高，给供配电管理带来了很大的效益。
现场监控仪表主要采用安科瑞的ACR230ELH、PZ
适用于动力柜ARTU-K32主要功能有：32路开关量采集，RS485/Modbus协议，SOE事件记录。
