上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤中心項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司  上海 嘉定

摘要：介紹上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質子）中心項目，采用綜合保護裝置、多功能儀表、變壓器溫控儀、直流屏，采集配電現(xiàn)場的各種電參量和狀態(tài)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網的方式，組網后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變電所變配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞：上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質子）中心項目；10KV變配電所；綜合保護裝置；Acrel-2000；電力監(jiān)控系統(tǒng)。

0概述 

  上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質子）中心項目，新建集門診、質子治療與科研、檢查等功能于體的新樓（1#腫瘤（質子）中心）及附屬用房（2#能源中心及3#門衛(wèi)、4#門衛(wèi)），1#腫瘤（質子）中心主體地上三層，地下層，總建筑面積約22943平方米，其中地上建筑面積約11488平方米，地下建筑面積約11455平方米。2#能源中心主體地上二層，地下層，總建筑面積3085平方米，其中地上面積1880平方米，地下面積1205平方米。

  該新建項目為個變配電所，總共有兩路10kV進線；經2臺2000Kva變壓器、2臺630Kva變壓器、2臺1250Kva變壓器變?yōu)?.4KV對整個項目進行供電。10kV及0.4kV變配電站綜保、多功能儀表、溫控儀、直流屏等設備采用RS485總線組網接入電力監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主機安裝在變配電所值班室內。

2  系統(tǒng)方案

  監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質子）中心項目進行用電安全監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為綜合保護裝置8臺，多功能儀表289臺，變壓器溫控儀6臺，直流屏臺；通過485總線接入本變電所內數(shù)據(jù)采集器，再經過網線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機，從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現(xiàn)場設備層。

系統(tǒng)網絡拓撲圖

1）站控管理層

  站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS及軟件等。

2）網絡通訊層

  通訊層主要是由采集器及總線網絡組成。采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表、綜合保護裝置；總線網絡的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設備層

  現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由綜合保護裝置、多功能儀表組成，通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

綜保選型表

②多功能儀表

  安科瑞多功能儀表產品眾多，面向市場中高低端都有適合的品牌，主要功能采集現(xiàn)場電流、電壓、功率因數(shù)、功率、用電量等電參量，另外多功能儀表可以按照需求選購自己需要的選配功能，包括開關量輸入輸出功能、諧波檢測功能、付費率功能、需量功能等，主要面板尺寸72mm*72mm、80mm*80mm、96mm*96mm,如客戶需求更大尺寸規(guī)格有104mm*104mm規(guī)格，滿足市場上絕大多數(shù)需求，獲多項家證書，元器件年銷售數(shù)量200萬臺以上。

③施工

  安科瑞有合格的三方施工合作單位，能夠安全按時完成成套柜改造，現(xiàn)場施工布線，管線鋪設，橋架安裝等事宜。

④軟件

  安科瑞電力監(jiān)控軟件能為客戶24小時值守變配電所，監(jiān)測各配電回路運行狀態(tài)，即時定位故障，降低安全風險。具體功能參見下面軟件功能。

⑤售后

  安科瑞總部位于上海嘉定，總公司、分公司及辦事處都配有技術人員及售后人員。如有問題可以保證2小時內回應，必要時24小時以內派人現(xiàn)場處理。

4  系統(tǒng)功能

功能特點

  本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面，切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

配電監(jiān)測

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關故障、告警等信號。

配電監(jiān)測選擇界面

低壓界面

通訊狀態(tài)

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態(tài)，發(fā)生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實時掌握現(xiàn)場各設備的通訊狀態(tài)，及時維護出現(xiàn)異常的設備，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

通訊狀態(tài)圖

電參量報表

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、時間或選擇查詢更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過報表方式顯示出來。

電能報表

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可分析追溯，維護計量體系的正確性。

報警及事件

實時報警

  實時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開，并直隱藏在后臺。

當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界*，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

  通過調節(jié)開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內的系統(tǒng)報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內容等。

5  幫助客戶解決問題

1、人力成本高問題：

  變電所傳統(tǒng)運維方式采用人工視、紙質記錄、電溝通，缺乏智能化的手段，通過我司電力監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助客戶智能化管理，將原有人工巡講變?yōu)橹悄芑矙z，節(jié)省下來人工可以協(xié)調其他工作。

2、工作效率低

  變電所傳統(tǒng)運維方式視頻率低、巡檢任務無法定位、巡檢過程不標準規(guī)范、巡檢缺陷缺乏閉環(huán)跟蹤，通過我司電力監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助客戶實時24小時不間斷監(jiān)管。

3、搶修時間長

  通過人工巡檢無法即時識別和定位故障信息，需要用戶通知后到現(xiàn)場確認，而我司電力監(jiān)控系統(tǒng)可以不間斷巡檢，當現(xiàn)場有故障發(fā)生時可以通過電力監(jiān)控軟件、短信形式進行報警，提示運維人員及時處理。

4、風險預防薄弱

  傳統(tǒng)運維無法通過歷史大數(shù)據(jù)識別可能存在的隱患、分析用電情況，通過我司系統(tǒng)可以挖掘存在的隱患點，挖掘用能潛力。

6  結束語

  在當今配電設施的應用中，變電所的配電安全性至關重要，本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質子）中心項目的應用，可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報燈，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

作者簡介：

繆建梅，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電