一．簡介

       力控工礦企業(yè)智能配電解決方案，是針對國內(nèi)工廠、企業(yè)、醫(yī)院、大樓等中低壓10KV/0.4KV配電系統(tǒng)開發(fā)的新型智能配電管理自動化系統(tǒng)。是在國內(nèi)外先進網(wǎng)絡(luò)電力儀表等產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國電力標準和用戶的實際需求，為滿足配電管理自動化的高速發(fā)展，真正符合配電管理自動化實時性、多任務(wù)、多功能、高可靠性的要求，精心設(shè)計研制成功的新型系統(tǒng)。

       在工礦、企業(yè)及樓宇中，電力供應(yīng)是生產(chǎn)、工作正常進行的有力保障。而傳統(tǒng)的電氣控制，主要通過斷路器、接觸器、熱繼電器、熔斷器、各種控制繼電器（電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、時間繼電器、溫度繼電器等）、各種主令電器（控制按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令控制器等）、互感器、各種電工儀表（電流表、電壓表、功率表等）組合成中低壓開關(guān)控制柜來實現(xiàn)配電、控制、保護、監(jiān)視等功能。這種方式經(jīng)過多年的應(yīng)用和實踐，積累了豐富的經(jīng)驗，因此成熟、可靠、安全，但是這種電氣控制以人工操作為主，并且對于較為復(fù)雜的控制邏輯實現(xiàn)起來比較困難。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對電氣設(shè)備控制自動化和智能化程度的要求越來越高，利用現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將電力設(shè)備的監(jiān)測、保護、控制、電力計量同工廠集散控制系統(tǒng)DCS、企業(yè)資源計劃ERP融合在一起，達到良好管理，已成為一種必然趨勢和發(fā)展方向。

       力控工礦企業(yè)智能配電解決方案針對國內(nèi)工廠、企業(yè)、醫(yī)院、大樓等中低壓10KV/0.4KV配電系統(tǒng)的原有設(shè)備進行設(shè)計，不僅可以在新的開關(guān)柜上實現(xiàn)，而且可以在不改動原有開關(guān)柜的基礎(chǔ)上輕松實現(xiàn)智能配電管理，實現(xiàn)企業(yè)用電監(jiān)控、電度計費、遠程控制。

       力控工礦企業(yè)智能配電解決方案選用瑞士DAE等先進的網(wǎng)絡(luò)電力儀表、國際上推崇的視窗操作系統(tǒng)、SQL服務(wù)器數(shù)據(jù)庫組成。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化，運行速度快捷安全，人機界面友好，操作簡單靈活，并附以多媒體的語音系統(tǒng)，使用更加輕松自如。

       力控工礦企業(yè)智能配電解決方案的所有操作站既能夠獨立工作，也能夠由局域網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接；各操作站間的數(shù)據(jù)交換共享，均由網(wǎng)絡(luò)總線高速傳送，保證了系統(tǒng)的實時性。使用國際公認的標準通用網(wǎng)絡(luò)，保證了所有計算機都能夠接入局域網(wǎng)，使企業(yè)配電管理自動化變得非常簡單，并且能力大大提高。

二．系統(tǒng)特點

       力控工礦企業(yè)智能配電解決方案是面向國內(nèi)工廠、企業(yè)、醫(yī)院、大樓等中低壓10KV/0.4KV的配電系統(tǒng)，用于實現(xiàn)對企業(yè)的用電監(jiān)控、電度計費、遠程控制。力控配電系統(tǒng)具備監(jiān)測、控制、保護、通訊的集成。

       力控工礦企業(yè)智能配電解決方案選用瑞士DAE系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表，實現(xiàn)對10KV/0.4KV開關(guān)柜的遙測、遙信、遙控，對于原有開關(guān)柜不做大的改動，僅需要在旁邊加裝新的控制柜。該網(wǎng)絡(luò)電力儀表有以下幾種：

2.1、用于監(jiān)測配電回路電參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)電力監(jiān)測儀表

       這種網(wǎng)絡(luò)電力儀表一個表就可以測量一回線的三相電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因素、有功電度、無功電度等許多參數(shù)。它采用交流采樣技術(shù)，直接從電流互感器（PI）、電壓互感器（CT）取得信號，并且以現(xiàn)場總線的方式向中央計算機傳送以上各參數(shù)的數(shù)值。

       由于實際需求不同，網(wǎng)絡(luò)電力監(jiān)測儀表有多種型號，如瑞士DAE公司的網(wǎng)絡(luò)電力儀表就具有多種型號供用戶選擇：EPM420，可監(jiān)測全部參數(shù)；EPM450，具備EPM420的所有功能及諧波測量；PSM330可測電流、電壓；PSM340可測電流。這些型號應(yīng)用于不同場合，便于用戶選擇。

2.2、用于配電系統(tǒng)保護的網(wǎng)絡(luò)電力保護儀表

       網(wǎng)絡(luò)電力保護儀表用于配電系統(tǒng)的保護，其功能主要有以下幾類：饋線保護，應(yīng)用于線路進線；進線保護，應(yīng)用于變壓器進線；電容器保護，應(yīng)用于電容器保護。

       以上保護儀表指中低壓回路，可以根據(jù)實際情況選擇，對于原有系統(tǒng)開關(guān)柜中的繼電保護在本方案中可以予以保留，相關(guān)信號視實際情況可以接入系統(tǒng)。

2.3、用于監(jiān)控配電系統(tǒng)開關(guān)、斷路器的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控儀表

       網(wǎng)絡(luò)開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控儀表用于對配電系統(tǒng)中的開關(guān)狀態(tài)進行監(jiān)測，對開關(guān)進行控制。所控制開關(guān)方式通過繼電器輸出節(jié)點進行。瑞士DAE公司的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控儀表包括：SRTU系列包括SRTU510、510P、530、540?？蓽y8—32個開關(guān)狀態(tài)不等，最多可控6個開關(guān)狀態(tài)，可以和GE、梅蘭日蘭、施耐德以及國產(chǎn)DW系列等開關(guān)相連。

       力控工礦企業(yè)智能配電系統(tǒng)的通訊方式詳見下圖。

       力控工礦企業(yè)智能配電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)詳見下圖。

       力控工礦企業(yè)智能配電系統(tǒng)的主要特點：

       ★既對外開放，又安全保密的開放式系統(tǒng)

       上層：力控工礦企業(yè)智能配電系統(tǒng)便于同全面的信息管理網(wǎng)絡(luò)（MIS）接口，傳遞文件和畫面，使用力控企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace與pWebView相結(jié)合來實現(xiàn)。

       中層：力控系統(tǒng)中的個人計算機安裝與下位儀表通訊接口軟件和工程師、操作員使用的圖形動態(tài)監(jiān)控軟件ForceControl，即可對變電所的輸配電狀況進行動態(tài)監(jiān)控。

       底層：力控系統(tǒng)便于同各種DAE網(wǎng)絡(luò)電力儀表、智能保護、PC機、PLC、其他輸配電系統(tǒng)接口（如ABB、西門子、施耐德等等）。力控系統(tǒng)中的各種接口卡MODBUS、以太網(wǎng)等等都可以方便的向外擴展，力控監(jiān)控組態(tài)軟件擁有豐富的I/O驅(qū)動程序，支持多種硬件設(shè)備和通信協(xié)議。

       ★能滿足用戶今后不斷發(fā)展的可擴展性需求

       力控系統(tǒng)能與DAE的系列保護、監(jiān)控儀表連接。力控系統(tǒng)還具有支持多條數(shù)據(jù)鏈路、Ethernet的擴展能力?？梢赃m應(yīng)：工程分期建設(shè)、不斷擴容的要求；不同工藝過程的控制、逐步擴展納入同一系統(tǒng)的要求；覆蓋整個廠區(qū)的遠程地理分散要求；與其他計算機系統(tǒng)的接口能力。

       ★力控系統(tǒng)軟硬件可靠性

       力控系統(tǒng)中所有的DAE網(wǎng)絡(luò)電力儀表、ABB系列智能微機保護、通訊與電源（220VAC機柜供電、控制電源、……）均具有完善的自診斷、報警功能，診斷功能從個人計算機到儀表。

       ★充分發(fā)揮力控系統(tǒng)技術(shù)功能優(yōu)勢的便捷性

       力控系統(tǒng)人機界面友好、信息豐富、運行人員操作管理方便；力控系統(tǒng)組態(tài)采用“作圖”+“填表”方式，便于今后檢查修改，透明度高；通訊及拓撲結(jié)構(gòu)采用星型+總線型直接連接，便于系統(tǒng)擴容。

       ★先進持久的兼容性

       力控系統(tǒng)是不斷向前發(fā)展的，并且將來的所有新系統(tǒng)與新技術(shù)都向下兼容。

       ★傳輸距離

       屏蔽雙絞線1.2KM；電話線可擴展；光纖可擴展。

       ★安全可靠

       實時通訊鏈路/非實時（管理-信息Ethernet 10/100M）數(shù)據(jù)分流；確定性通訊、負荷率穩(wěn)定；無瓶頸、無主站、無源。

三.系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)

       力控配電系統(tǒng)無瓶頸、無主站, 最大的特點是開放式和元件化。開放式把強大的功能分散到上、中、下位機結(jié)構(gòu)上去完成，使它們的功能發(fā)揮得淋漓盡致；元件化的結(jié)構(gòu)使用戶自由組合自己所需的功能要求，達到滿意的組成?？煞譃?個獨立部分：

       1. 監(jiān)測元件部分：選擇瑞士DAE公司的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，該部分元件安裝在開關(guān)柜上，用于監(jiān)視、測量、保護、傳輸高/低壓開關(guān)柜的狀態(tài)和參數(shù)。這些智能儀表皆具有遙控、遙測、遙信、遙調(diào) “四遙” 功能。

       2. RTU部分: 選擇DAE公司的SRTU系列產(chǎn)品，目的是將變壓器溫度、直流屏等模擬量以及各斷路器、開關(guān)和電容器柜等開關(guān)量用經(jīng)濟的方法與系統(tǒng)相結(jié)合。

       3. 終端平臺部分: 包括微機平臺及平臺軟件、圖形軟件和表格軟件；一方面將元件和PLC收集的參數(shù)、狀態(tài)及故障內(nèi)容等完整地在圖形軟件和表格軟件中呈現(xiàn)，達到遙測、遙信功能；另一方面通過力控系統(tǒng)元件對各開關(guān)進行監(jiān)視和測量，達到遙控、遙調(diào)功能。

       4. 網(wǎng)絡(luò)部分: 通過附加的設(shè)施或設(shè)備，將整個系統(tǒng)的參數(shù)傳輸至其它公共網(wǎng)絡(luò)，如ETHERNET、DCS、BAS等。

力控智能配電管理自動化系統(tǒng)的終端是一種自由配合型，用戶可根據(jù)需要增加或減少元件的數(shù)量或系統(tǒng)的功能。

四. 系統(tǒng)功能

4.1元件功能

       針對國內(nèi)10KV/380V變電所高、低壓柜部分的要求，力控智能配電管理自動化系統(tǒng)典型的元件采用DAE網(wǎng)絡(luò)電力儀表用以完成：

       對低壓MCCB和接觸器進行控制和監(jiān)視；監(jiān)測高/低壓進線柜、出線柜等的各項電量參數(shù)，并就地顯示各參數(shù)；預(yù)留有網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡，以便與系統(tǒng)直接連接，將所有就地信息傳遞至上位計算機進行圖形化動態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲及回顧、自動生成并打印歷史趨勢和生產(chǎn)用電報表等功能；提供有效值（RMS），數(shù)值更精確，實用性更強。

4.2系統(tǒng)功能

       力控智能配電監(jiān)測系統(tǒng)采用DAE網(wǎng)絡(luò)電力儀表的新產(chǎn)品，達到了先進的分散處理、集中監(jiān)控的要求，并與其它系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)或以太網(wǎng)等協(xié)議進行無縫相通互聯(lián)。

       1) 圖形畫面顯示

       力控系統(tǒng)提供了強大的圖形支持能力，各個畫面可以菜單調(diào)用，字符串調(diào)用，也可在地理位置圖中觸發(fā)廠站敏感點調(diào)用。力控系統(tǒng)提供的圖形畫面有：

       ? 變電站或電網(wǎng)的地理位置圖。

　　? 廠站電氣設(shè)備的布置圖。

　　? 設(shè)備的電氣一次實時單線圖。

　　? 電氣設(shè)備的柜面布置圖。

　　? 系統(tǒng)儀表單元的列表和實時狀態(tài)。

　　? 實時電流、電壓和能耗的曲線。

　　? 故障報警的詳細清單表格。

　　? 跳閘設(shè)定的曲線對比圖。

　　? 客戶提出要求的圖形。

       凡是在變電站現(xiàn)場能夠看到的設(shè)備或儀器，我們都能在電腦上做出一樣的圖形并對它進行實時操作和監(jiān)視，使操作者如同身臨其境。

       2) 實時監(jiān)控

       通過力控系統(tǒng)終端和現(xiàn)場的智能儀表，可以達到以下功能：

　　? 終端向現(xiàn)場的智能儀表下發(fā)遙控、遙調(diào)召喚等命令。

　　? 根據(jù)用戶提供的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約向其它網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)信息。

　　? 實時檢測各用電設(shè)備的遙測、遙信、電氣參數(shù)、報警等信息。

       ? 監(jiān)視各個環(huán)節(jié)的通信情況，環(huán)節(jié)中斷報警、智能儀表的工作等。

　　? 用戶可自行定義系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的對應(yīng)關(guān)系、通信規(guī)約、通信速率和通信方式。

　　? 采用菜單方式，鼠標操作，語音提示，閃光報警，人機界面友好。

       3) 數(shù)據(jù)處理與管理

       力控系統(tǒng)具有強大的數(shù)據(jù)處理和管理功能。

       用戶不僅可以訪問本機數(shù)據(jù)庫，也可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問其它系統(tǒng)工作站的數(shù)據(jù)庫；反之，如經(jīng)同意，其它系統(tǒng)工作站也可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問本機數(shù)據(jù)庫。經(jīng)各個智能儀表所采集的電量參數(shù)及最大值、最小值、平均值等時段統(tǒng)計數(shù)據(jù)，加上本機運算處理后得出的其它數(shù)據(jù)，將根據(jù)用戶的意愿制成各種不同類型的表格、曲線、圖表等形式儲存，以便調(diào)用。

       對于工廠的電度計費管理，力控提供強大的管理功能，可提供日、月、年的電度記錄、計費，給出各回路用電狀況統(tǒng)計，也可以按用戶需求制訂方案。

       4) 報表系統(tǒng)

       力控系統(tǒng)可根據(jù)用戶的意愿完成工作中需要的各種不同類型的報表制作、編輯和打印。

　　? 可以生成報表且能對西文、中文進行全屏幕文字編輯，可隨時觀察所制作報表的效果。

　　? 將數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)數(shù)據(jù)按一定的格式存放到報表庫，并具有計算功能。

　　? 在屏幕上顯示當(dāng)日或歷史的報表數(shù)據(jù)，可召喚和定時打印各種報表。

　　? 可以制作日報、周報、月報、年報、曲線及事故報表等各種形式的報表。

       5) 報警功能

       力控系統(tǒng)的報警功能可分為運行報警和系統(tǒng)報警兩部分：

       A． 運行報警——系統(tǒng)處理的電網(wǎng)事故報警，如過電流、速斷、接地等報警。

　　B． 系統(tǒng)報警——系統(tǒng)本身的事故報警和經(jīng)系統(tǒng)處理后得出的報警，如系統(tǒng)回路斷線、監(jiān)測元件自我故障、設(shè)備運行超時等報警。

報警手段包括：

       ? 自動推出事故內(nèi)容畫面。

　　? 開關(guān)及相關(guān)遙測量閃爍。

　　? 語音提示，必要時系統(tǒng)能自動使用電話、BP機等手段通知到具體工作人員。

　　? 打印記錄。

　　? 報警信息保存到歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)，用戶可以隨時查詢。

       6) 安全措施

       為保證系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)可根據(jù)各工作站的不同用途設(shè)置相應(yīng)大權(quán)限，權(quán)限之外使用資源不予準許；可設(shè)置系統(tǒng)操作員、系統(tǒng)工程師、外部有關(guān)人員等多級操作權(quán)限，并且能為不同的人員設(shè)置不同的口令或密碼。

       7) 力控企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace

       企業(yè)MIS核心是實時數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫可用于工廠過程的自動采集、存儲和監(jiān)視。作為大型實時數(shù)據(jù)庫，可在線存儲每個工藝過程點的多年數(shù)據(jù)。它提供了清晰、精確的操作情況畫面，用戶既可瀏覽工廠當(dāng)前的生產(chǎn)情況，也可回顧過去的生產(chǎn)情況。

       8) 故障診斷與識別

       力控系統(tǒng)內(nèi)置完備的自診斷與識別功能：

       ? 斷路器等電氣（器）設(shè)備的跳閘原因及過載大小會及時反映在屏幕上，同時記錄并顯示事件發(fā)生的時序，并準確確定事件的原因。

　　? 準確無誤地診斷通訊信道運行狀態(tài)和系統(tǒng)上的智能元件工作故障，同時記錄并顯示事件發(fā)生的時序，確定事件的原因。

       9) 聯(lián)機聯(lián)網(wǎng)

       力控系統(tǒng)不但能夠提供與管理網(wǎng)（管理信息系統(tǒng)MIS）或其它網(wǎng)絡(luò)（BA）等局域網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能，而且能夠通過以太網(wǎng)（ETHERNET）將無數(shù)個力控系統(tǒng)聯(lián)成一個高級的力控INTERNET系統(tǒng)。

       一般情況下，網(wǎng)絡(luò)之間通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接，系統(tǒng)將采集到的遙測量、遙信量、報警信息以及電能數(shù)據(jù)，送往管理網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫中，管理網(wǎng)上的相關(guān)工作站可對這些數(shù)據(jù)進行查詢，或把這些數(shù)據(jù)加入到管理信息中去，實現(xiàn)實時信息共享。

       10) 系統(tǒng)預(yù)報

       監(jiān)測各設(shè)備并根據(jù)各設(shè)備的實際使用時間安排檢修計劃。當(dāng)被監(jiān)測的設(shè)備需要檢修時，系統(tǒng)發(fā)出提示信號?？纱蟠蠼档桶l(fā)生緊急維修情況出現(xiàn)的可能性，減少不必要的停機維護時間。

       11) 無人值守

       力控智能配電監(jiān)測系統(tǒng)，不但使各電氣（器）設(shè)備能夠達到自動化無人值守的要求，還可以在此基礎(chǔ)上增加變電站保安和消防監(jiān)視、報警功能，使得變電站真正實現(xiàn)無人值班，特別是變電站綜合自動化技術(shù)得到真正的使用。

       使用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以在辦公室、家庭以及世界上任何地方和時間對變電站實行科學(xué)的管理；使用電話、BP機等手段，系統(tǒng)能自動將現(xiàn)場發(fā)生的一切問題通知到遠方的多名具體工作人員。

       附錄： 力控系統(tǒng)對各電力設(shè)備實現(xiàn)的監(jiān)測、保護、控制通訊基本功能。