摘要：介绍德志汽车零部件（日照）有限公司电力监控系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-2000电力监控系统实现变电所配电回路用电的实时和电能管理。
0 概述
德志汽车零部件（日照）有限公司，是瑞士DGS系统集团公司在中国布局的家生产企业。公司注册资本1200万瑞士法郎，总投资8500万瑞士法郎。公司整体占地面积为76,000平米，包括办公楼、生产车间、实验室、库房等。
本系统对德志汽车零部件（日照）有限公司高低压配电室进行电力，以保证用电的安全、可靠和。
Acrel-2000型低压智能配电系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电智能设备连接为一个有机的整体，实现电网运行的远程和集中管理。
1 系统结构描述
本项目共5台AM5系列微机保护装置、50台ACR系列多功能电力仪表。在配电室内放置采集装置，现场多功能仪表经485总线连接至对应的采集装置，现场串口服务器经网线将数据传输至主机上。
本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层。
间隔设备层主要为：微机综合保护装置、多功能网络电力仪表等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组讯，实现数据现场采集。
网络通讯层主要为：Anet智能网关将配电柜内的综保和电力仪表集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。
站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。
2 电力监控系统主要功能
2.1 数据采集与处理
数据采集是配电的基础，由现场ACR系列多功能网络仪表采集完成，采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、设备运行状态等数据，并将采集到的数据存入数据库供用户查询，终达到配电的自动化化和智能化要求。
2.2 数据库建立与查询
主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。
2.3 运行负荷曲线
负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作，帮助用户进线趋
势分析和故障追忆，为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。
2.4 远程报表查询
报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式，把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。
报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计，数据导出和报表打印等功能。
3 案例分析
10kV回路安装的AM5 系列产品具有统一的软硬件平台、强大的保护逻辑图形化可编程功能和丰富的接口资源，能够适应 35kV 及以下电压等级的各种变配电测控保护要求，满足个性化定制需求，广泛应用于建筑、工业、能源等领域。可提供 12 路交流输入（标准硬件包括：三相保护电流、两个零序电流、三相测量电流及 4 个电压通道），16 路可编程遥信输入，10 路可编程继电器接点输出，可满足绝大多数场合下中低压系统间隔层的保护测控要求。
低压回路采用的ACR系列多功能电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点，这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。
功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量，其中包括：线三相电压，电流，功率，功率因数，电能，频率等电参量及配出回路的三相电流；遥信功能实现显示现场设备的运行状态，主要包括：开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警；断路器变位时会发出报警信号，提醒用户及时处理故障。
发电机励磁系统
交流同步发电机在工作时主要依靠一个稳定持续的磁场，持续一定的速率切割导线，从而产生持续不断的电能，这套提供稳定可靠磁场的设备即为励磁系统。励磁系统是交流同步发电机正常工作的基础，同时也是影响电能品质的重要因素，它的可靠运行对整个电网都有很大的影响。目前大型发电机组的励磁系统应用为广泛的是机端自并励三相桥式全控静止励磁系统，这种励磁方式结构简单，可靠性高。该系统通过发电机出口配置的励磁变压器降压，将较低的交流电源通过可控硅整流器整流、滤波，形成稳定可靠的直流励磁电流，通过碳刷接入发电机转子回路，实现发电机工作所需的稳定、强大磁场。此系统对电力电子器件的要求是容量大，同时对可靠性和散热性能也有很高的要求。
电能管理
为了实现对本医院内各回路用电量的，系统设计了电能管理报表，系统通过对有功电度的采集，按照回路名称的不同，自动生成日报表、月报表和年报表并有报表打印功能，并可对某一回路的某一时间段内的用电量进行查询，可以帮助物业建立有效的用能管理考核制度。通过系统的建设和制度的建立，使各入驻管理人员节能意识大大提高，有效的节约了能源消耗。
控制系统与被控站间的联调
（1）联调准备条件
电力监控系统与被控站的联调是在变电所单体设备元件性能测试、变电所各子系统调试完成后开始进行。
电力监控系统与被控站的联调必须按预先排定的计划一对一逐站进行，所有被控站均处在远方控制运行方式上。然后由指挥控制中心控制系统对被控站进行遥控方式操作，检验各系统功能完成情况。
（2）供电系统运行方式
全线供电系统采用控制指挥中心遥控，所内盘上控制，设备本体控制控制方式。正常运行时由调度中心进行遥控操作，当所内设备检修或通道故障时，采用所内盘上控制或设备本体控制。通过当地/远方转换开关，闭锁遥控操作，保证所内设备及人身安全。
电力监控系统的主要构成
电力监控系统的终端采集设备主要是由10kV中压配柜、低压配电柜以及变压器等设备采用分布式的配置而来，在此系统中所有采集终端都需要把现场总线和计算机经由RS485通讯接口经连接起来进行通讯。
在产品的设计和开发过程中，开发人员根据顾客的要求，相关的国际、国家、行业标准以及相关法律和法规编制开发计划。
http://www.acrel-acr.com
