1、電力監(jiān)控系統(tǒng)在安徽省立醫(yī)院的應(yīng)用劉亞君江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 051086189395摘要:基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展, 人們對(duì)電力資源的依賴(lài)越來(lái)越廣泛, 而現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)電力 系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本還相對(duì)較高, 因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢(shì)在必行。 電力監(jiān)控系統(tǒng) 在整個(gè)電力系統(tǒng)中具有重要的作用, 它能夠有力的促進(jìn)電網(wǎng)管理工作效率, 降低電力系統(tǒng)的 運(yùn)營(yíng)成本,本文通過(guò)安徽省立醫(yī)院電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院中的應(yīng)用。 關(guān)鍵字:電力監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 省立醫(yī)院 電能質(zhì)量0引言配電自動(dòng)化,是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一 體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目

2、的是提高供電可靠性,改善電能質(zhì)量,向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù), 降低運(yùn)行費(fèi)用,減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展, 用電負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng), 各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn), 用戶更加關(guān) 注電能質(zhì)量問(wèn)題, 同時(shí)也對(duì)電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。 用戶需要更加有效的電力監(jiān)控 管理解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)上述變化帶來(lái)的挑戰(zhàn),以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運(yùn)行。 本 文通過(guò)對(duì)安徽省立醫(yī)院電力監(jiān)控的建設(shè),介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院中的應(yīng)用。1項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)安徽省立醫(yī)院綜合病房大樓工程位于合肥市廬江路 17號(hào) , 整個(gè)項(xiàng)目分兩期建設(shè) , 其 中 一期總建筑面積為 15.32萬(wàn) m ²其中:建筑等級(jí)為一級(jí);防火

3、等級(jí)一級(jí);抗震烈度按 八度設(shè)防;人防工程等級(jí)六級(jí)二等人員掩蔽所,建筑高度 99.5m, 一 期工程的智能化系統(tǒng) 部分投資概算約人民幣 2000萬(wàn)元。在本項(xiàng)目共有 2個(gè)變電所,其中 10/0.4KV變配電室 1個(gè)、0.4KV 配電室 1個(gè),共有 21個(gè)高壓微機(jī)保護(hù),低壓出線 432個(gè)回路;本電力監(jiān)控系統(tǒng)中,監(jiān)控要求主要有以下幾個(gè)方面:1.遠(yuǎn)程觀測(cè)。要求系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的對(duì)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、 無(wú) 功電能、視在功率、功率因數(shù)、頻率、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息進(jìn)行檢測(cè)。2.遠(yuǎn)程通信。要求系統(tǒng)能 夠及時(shí)的傳遞設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)以及故障信息。 3.報(bào)警。 要求系統(tǒng)能夠通過(guò)設(shè)定, 對(duì)各種信息進(jìn) 行報(bào)警。4

4、.顯示。要求系統(tǒng)能夠就地顯示出各部分運(yùn)作信息。2電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中, 要充分考慮客戶的實(shí)際需求, 以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)、 電力系 統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素,進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備,這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本, 同 時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目的電力監(jiān)控系統(tǒng), 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樓內(nèi)高低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控, 有利于電能管理。 另一方面, 電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況, 它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能, 能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,及時(shí)的顯示樓內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài), 當(dāng) 樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí),電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,發(fā)出語(yǔ)音提示。另外,電力監(jiān)控 系

5、統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、 曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息, 便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況, 使樓 內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,從而保證樓內(nèi)人員的生命安全,提高辦公人員的工作效率。2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)依據(jù)醫(yī)院配電室分布情況,電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)包括:站控管 理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示:站控管理層管理人員與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的直接窗口, 對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì) 算、 分析與處理, 并以圖形、 數(shù)顯、 聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況, 是系統(tǒng)的最上層部分。 主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS 電源等組成。通訊層使用的設(shè)備為 2臺(tái) NPORT5630-

6、16數(shù)據(jù)采集器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁, 負(fù) 責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、 分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí), 轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 的各種控制命令。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類(lèi)型的儀表等, 也是構(gòu)建該配 電系統(tǒng)必要的基本組成元素。 根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn), 在本項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)時(shí)為低壓配電進(jìn)線 回路安裝 PZ96-E4/KC智能儀表出線回路安裝 PZ72-E4/KC智能儀表, 實(shí)現(xiàn)每個(gè)回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、電能等電參量監(jiān)測(cè);并對(duì)每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 2.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,并迅速傳遞操作指令,是實(shí)現(xiàn) 電力監(jiān)

7、控系統(tǒng)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)。 對(duì)于安徽省立醫(yī)院電力監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō), 系統(tǒng)中監(jiān)控設(shè)備較多, 而且分布于 2個(gè)配電時(shí)內(nèi), 由于距離比較近, 通過(guò)屏蔽雙絞線直接接至值班室的數(shù)據(jù)采集器 上然后將所有數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)。2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì), 并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示; 電參量遙測(cè)及電參 量越限報(bào)警;事件記錄;系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè);故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打印;系統(tǒng) 負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能。變電所實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫(huà)面, 主要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電所所有回路的運(yùn)行狀態(tài), 紅色 代表合閘,綠色代表分閘。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路進(jìn)線和出線的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)

8、, 可以看到變壓器出線側(cè)的所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、 功率因數(shù)、頻率、有功電度等。如下圖所示:變電所一次系統(tǒng)圖遙信和遙測(cè)報(bào)警功能,主要完成對(duì)低壓各出線回路的開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控, 對(duì) 開(kāi)關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報(bào)警界面指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào)警,提醒值班人員及時(shí)處 理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能,如下圖所示: 報(bào)警功能歷史查詢事件告警記錄功能,主要完成對(duì)查詢時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的報(bào)警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間, 為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因,如下圖所示:報(bào)警功能實(shí)時(shí)查詢參數(shù)抄表功能,主要對(duì)低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時(shí)刻

9、電參數(shù)查詢, 具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。 該報(bào)表查詢安徽省立醫(yī)院變電所變壓器出線各低壓回路的 電參數(shù),主要包括:三相電流、有功功率和有功電度。該報(bào)表各回路名稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián), 方 便用戶修改回路名稱(chēng)。如下圖所示電參數(shù)抄表用電量報(bào)表功能, 可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢, 支持任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢, 具備數(shù)據(jù)導(dǎo) 出和報(bào)表打印等功能。 為值班人員提供了精確可靠的電能報(bào)表。 該報(bào)表各回路名稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫(kù) 關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱(chēng)。如下圖所示,顯示辦公樓實(shí)驗(yàn)樓配電回路的精確用電量, 用 戶可以直接打印報(bào)表,可以以 EXCEL 格式另存到其他位置。 如下圖所示:電能報(bào)表系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

10、，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時(shí)監(jiān)測(cè) 間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示 意圖。 通訊結(jié)構(gòu)示意圖 負(fù)荷趨勢(shì)曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線， 點(diǎn) 擊畫(huà)面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換；幫助用戶進(jìn)線趨勢(shì)分析和故障追憶， 具 備曲線打印功能。為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。如下圖所示： 趨勢(shì)曲線圖 3、供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義 綜上所述，電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提高效率、減少損失、降低運(yùn)營(yíng)成本，電力監(jiān) 控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、 縮小電力運(yùn)營(yíng)成本， 也成為供配電設(shè)計(jì)中不可或缺的重

11、 要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工 作中更加方便，可以通過(guò)人機(jī)操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并能迅速傳遞出 操作指令，由于監(jiān)控設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，不同的電力監(jiān)控系 統(tǒng)可以設(shè)計(jì)不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、精準(zhǔn)的進(jìn)行傳輸。另一方面，在供配 電設(shè)計(jì)中運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)， 應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇監(jiān)控設(shè)備。 一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都 采用具有遠(yuǎn)程通信、 遠(yuǎn)程觀測(cè)以及遠(yuǎn)程控制等功能的設(shè)備， 而一些高端電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要 選擇功能更加齊全的智能設(shè)備。 在商務(wù)樓、寫(xiě)字樓，學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樓內(nèi)高低壓配電 回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于電能管理。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的 用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合，及時(shí)的 顯示樓內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài)， 當(dāng)樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí)， 電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速 報(bào)警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息，便于有關(guān) 人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況