3.3 改造過程

        模擬屏的設(shè)計圖如下，采用動態(tài)模擬屏取代原有需要值班人員手動操作的靜態(tài)模擬屏， 模擬屏的狀態(tài)數(shù)據(jù)由電力監(jiān)控系統(tǒng)的上位計算機轉(zhuǎn)發(fā)，使得其狀態(tài)始終與現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)保持一致

        儀表的二次接線設(shè)計圖如下(部分)：

        配電柜間儀表通訊線纜的連接如下圖：

3.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

        網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)采用間隔層、站級層和網(wǎng)絡(luò)層三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

        1） 間隔層由智能測量儀表單元組成，這里采用的上海安科瑞電氣股份有限公司生產(chǎn)的ACR220ELK、AMC16-1I9、ARTU-K32網(wǎng)絡(luò)多功能電力監(jiān)控儀表和信號采集模塊。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為9個網(wǎng)段，每個網(wǎng)段連接儀表個數(shù)不超過20臺。并以總線形式接入站級層主控單元，傳輸介質(zhì)采用屏蔽雙絞電纜。主要負責電力參數(shù)測量和信號采集并與主控單元進行通信。

        2） 站級層由通訊子站構(gòu)成（即通訊服務(wù)器），主要是作為本站間隔層設(shè)備采集電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理、儲存、調(diào)配以及通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，并接入網(wǎng)絡(luò)層，將本站經(jīng)處理的數(shù)據(jù)上傳和接受網(wǎng)絡(luò)層下傳的設(shè)定參數(shù)或控制信號等指令。

        3） 網(wǎng)絡(luò)層采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機，將從現(xiàn)場儀表采集到的各種信號上傳到上位主機。網(wǎng)絡(luò)層傳輸層協(xié)議采用TCP/IP。

上海東方電視臺電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如下圖。監(jiān)控主機位于主樓地下一層的配電值班室內(nèi)

網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

3.5 電力監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計

        在該項目中采用了Acrel-2000電力監(jiān)控組態(tài)軟件作為開發(fā)平臺。Acrel-2000電力監(jiān)控組態(tài)軟件具有方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板、大大降低了組態(tài)開發(fā)的工作量；高性能實時、歷史數(shù)據(jù)庫，快速訪問接口在數(shù)據(jù)庫4萬點數(shù)據(jù)負荷時，訪問吞吐量可達到20000次/秒；強大的分布式報警、事件處理，支持報警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲，恢復(fù)功能；支持操作圖元對象的多個圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；強大的ACTIVEX控件對象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對容器對象的直接操作功能，通過腳本可調(diào)用對象的方法、屬性；全新的、靈活的報表設(shè)計工具：提供豐富的報表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報表設(shè)計器，可以設(shè)計多套報表模板。

        上海東方電視臺電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了10KV高壓配電間、演播劇場配電間、節(jié)目中心UPS機房、技術(shù)低壓配電室、柴油發(fā)電機房等各進線及饋線回路的一次系統(tǒng)圖顯示、高壓光字牌、動態(tài)實時模擬屏、各回路實時電參量遙測、重要回路電能報表、主進線回路的負荷用電趨勢、重要回路的分合閘報警、電流越限報警、用戶權(quán)限管理等功能，軟件運行界面見下圖。

        上圖為東方電視臺10KV高壓配電室一次配電示意圖界面。主要包括8東廣電甲線、17東廣電乙線、8東廣電丙線三個10KV總進線和1#－－7# 10/0.4KV變壓器饋線回路，該處均使用ACR220ELH和ACR220EL網(wǎng)絡(luò)電力儀表。通過遙測我們可以查看各回路的三相線電壓、電流、功率、電能等電參量；遙信功能實現(xiàn)了顯示現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警，斷路器變位時會發(fā)出報警信號。對于三個總進線回路還可查看2-31次諧波含量以直觀的棒圖顯示。圖上各個斷路器圖形，如果是紅色說明此分支斷路器合閘母線有電，如果是綠色說明斷路器分閘母線無電。

        通過演播劇場配電系統(tǒng)圖界面（如上圖），可查看ABB P1-P4配電柜中安裝的AMC16-1I9電力儀表的實時電流參數(shù)，并可對每一個回路的電流設(shè)置報警參數(shù)，當回路電流超過設(shè)定的報警參數(shù)時，計算機會發(fā)出聲音報警，并彈出報警窗口。如下圖所示。

        當配電回路的斷路器狀態(tài)發(fā)生改變時，會彈出遙信實時報警窗口（如下圖），顯示分合閘時間，回路位置，報警內(nèi)容等信息，使得值班人員能夠及時掌握各回路供電狀態(tài)或發(fā)生故障的位置。系統(tǒng)還支持報警記錄的歷史查詢功能，可以協(xié)助值班人員追查事故發(fā)生的原因。

4 運行情況

        上海東方電視臺電力監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)自2010年4月正式投入運行，歷經(jīng)上海世界博覽會和2010年廣州亞運會的考驗，累計有效預(yù)警56次，其中重要事故預(yù)警5次。如2010年6月份和10月份的預(yù)警，2F放映室回路和音控室主路回路在某段時間內(nèi)經(jīng)常發(fā)生頻繁的分合閘報警，但是現(xiàn)場根本沒有發(fā)生回路的分合閘操作。通過監(jiān)控軟件的歷史報警查詢事故追溯功能，經(jīng)過分析臺里決定在檢修期間重點檢查這兩個回路，最終發(fā)現(xiàn)問題出在斷路器的輔助觸點老化造成接觸不良，但同時也發(fā)現(xiàn)斷路器的主觸點碳化比較嚴重。如不及時更換故障斷路器，必將造成電視直播期間出現(xiàn)電力中斷的重大事故。Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)的長期穩(wěn)定良好表現(xiàn)受到了配電維護人員和臺里有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的肯定贊揚。

        總的來說，上海東方電視臺電力監(jiān)控系統(tǒng)功能完備，能夠很好的滿足現(xiàn)階段電視臺用戶對配電網(wǎng)絡(luò)管理的要求，做到對配電網(wǎng)絡(luò)的全面實時監(jiān)測，故障的實時有效預(yù)警，事故的分析追溯。系統(tǒng)還預(yù)留了充足的通訊接口，為以后系統(tǒng)的擴容升級打下了基礎(chǔ)。系統(tǒng)操作簡便易學(xué)，用戶不需復(fù)雜的配置即可使用，在用戶持續(xù)熟練地使用之下Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)必會成為配電管理人員的好幫手，提高配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和維護人員的工作效率，為客戶帶來更多的實實在在的價值。

參考文獻

任致程、周中編著 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中國電力出版社 2007.4