一．簡介

       力控工礦企業智能配電解決方案，是針對國內工廠、企業、醫院、大樓等中低壓10KV/0.4KV配電系統開發的新型智能配電管理自動化系統。是在國內外先進網絡電力儀表等產品的基礎上，結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展，真正符合配電管理自動化實時性、多任務、多功能、高可靠性的要求，精心設計研制成功的新型系統。

       在工礦、企業及樓宇中，電力供應是生產、工作正常進行的有力保障。而傳統的電氣控制，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、萬能轉換開關和主令控制器等）、互感器、各種電工儀表（電流表、電壓表、功率表等）組合成中低壓開關控制柜來實現配電、控制、保護、監視等功能。這種方式經過多年的應用和實踐，積累了豐富的經驗，因此成熟、可靠、安全，但是這種電氣控制以人工操作為主，并且對于較為復雜的控制邏輯實現起來比較困難。隨著現代工業的發展，對電氣設備控制自動化和智能化程度的要求越來越高，利用現代電子技術、傳感器技術、通訊技術、計算機及網絡技術，將電力設備的監測、保護、控制、電力計量同工廠集散控制系統DCS、企業資源計劃ERP融合在一起，達到良好管理，已成為一種必然趨勢和發展方向。

       力控工礦企業智能配電解決方案針對國內工廠、企業、醫院、大樓等中低壓10KV/0.4KV配電系統的原有設備進行設計，不僅可以在新的開關柜上實現，而且可以在不改動原有開關柜的基礎上輕松實現智能配電管理，實現企業用電監控、電度計費、遠程控制。

       力控工礦企業智能配電解決方案選用瑞士DAE等先進的網絡電力儀表、國際上推崇的視窗操作系統、SQL服務器數據庫組成。系統軟件結構優化，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，使用更加輕松自如。

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

二．系統特點

       力控工礦企業智能配電解決方案是面向國內工廠、企業、醫院、大樓等中低壓10KV/0.4KV的配電系統，用于實現對企業的用電監控、電度計費、遠程控制。力控配電系統具備監測、控制、保護、通訊的集成。

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

2.1、用于監測配電回路電參數的網絡電力監測儀表

       這種網絡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。它采用交流采樣技術，直接從電流互感器（PI）、電壓互感器（CT）取得信號，并且以現場總線的方式向中央計算機傳送以上各參數的數值。

       由于實際需求不同，網絡電力監測儀表有多種型號，如瑞士DAE公司的網絡電力儀表就具有多種型號供用戶選擇：EPM420，可監測全部參數；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。這些型號應用于不同場合，便于用戶選擇。

2.2、用于配電系統保護的網絡電力保護儀表

       網絡電力保護儀表用于配電系統的保護，其功能主要有以下幾類：饋線保護，應用于線路進線；進線保護，應用于變壓器進線；電容器保護，應用于電容器保護。

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

2.3、用于監控配電系統開關、斷路器的網絡開關狀態監控儀表

       網絡開關狀態監控儀表用于對配電系統中的開關狀態進行監測，對開關進行控制。所控制開關方式通過繼電器輸出節點進行。瑞士DAE公司的網絡開關狀態監控儀表包括：SRTU系列包括SRTU510、510P、530、540?？蓽y8—32個開關狀態不等，最多可控6個開關狀態，可以和GE、梅蘭日蘭、施耐德以及國產DW系列等開關相連。

       力控工礦企業智能配電系統的通訊方式詳見下圖。

       力控工礦企業智能配電系統的典型結構詳見下圖。

       力控工礦企業智能配電系統的主要特點：

       ★既對外開放，又安全保密的開放式系統

       上層：力控工礦企業智能配電系統便于同全面的信息管理網絡（MIS）接口，傳遞文件和畫面，使用力控企業級實時歷史數據庫pSpace與pWebView相結合來實現。

       中層：力控系統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監控軟件ForceControl，即可對變電所的輸配電狀況進行動態監控。

       底層：力控系統便于同各種DAE網絡電力儀表、智能保護、PC機、PLC、其他輸配電系統接口（如ABB、西門子、施耐德等等）。力控系統中的各種接口卡MODBUS、以太網等等都可以方便的向外擴展，力控監控組態軟件擁有豐富的I/O驅動程序，支持多種硬件設備和通信協議。

       ★能滿足用戶今后不斷發展的可擴展性需求

       力控系統能與DAE的系列保護、監控儀表連接。力控系統還具有支持多條數據鏈路、Ethernet的擴展能力?？梢赃m應：工程分期建設、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的要求；覆蓋整個廠區的遠程地理分散要求；與其他計算機系統的接口能力。

       ★力控系統軟硬件可靠性

       力控系統中所有的DAE網絡電力儀表、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。

       ★充分發揮力控系統技術功能優勢的便捷性

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

       ★先進持久的兼容性

       力控系統是不斷向前發展的，并且將來的所有新系統與新技術都向下兼容。

       ★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）數據分流；確定性通訊、負荷率穩定；無瓶頸、無主站、無源。

三.系統組成和結構

       力控配電系統無瓶頸、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、下位機結構上去完成，使它們的功能發揮得淋漓盡致；元件化的結構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. 監測元件部分：選擇瑞士DAE公司的網絡電力儀表，該部分元件安裝在開關柜上，用于監視、測量、保護、傳輸高/低壓開關柜的狀態和參數。這些智能儀表皆具有遙控、遙測、遙信、遙調 “四遙” 功能。

       2. RTU部分: 選擇DAE公司的SRTU系列產品，目的是將變壓器溫度、直流屏等模擬量以及各斷路器、開關和電容器柜等開關量用經濟的方法與系統相結合。

       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、狀態及故障內容等完整地在圖形軟件和表格軟件中呈現，達到遙測、遙信功能；另一方面通過力控系統元件對各開關進行監視和測量，達到遙控、遙調功能。

       4. 網絡部分: 通過附加的設施或設備，將整個系統的參數傳輸至其它公共網絡，如ETHERNET、DCS、BAS等。

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

四. 系統功能

4.1元件功能

       針對國內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典型的元件采用DAE網絡電力儀表用以完成：

       對低壓MCCB和接觸器進行控制和監視；監測高/低壓進線柜、出線柜等的各項電量參數，并就地顯示各參數；預留有網絡通訊接口卡，以便與系統直接連接，將所有就地信息傳遞至上位計算機進行圖形化動態監控、數據存儲及回顧、自動生成并打印歷史趨勢和生產用電報表等功能；提供有效值（RMS），數值更精確，實用性更強。

4.2系統功能

       力控智能配電監測系統采用DAE網絡電力儀表的新產品，達到了先進的分散處理、集中監控的要求，并與其它系統通過網關或以太網等協議進行無縫相通互聯。

       1) 圖形畫面顯示

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

       ? 變電站或電網的地理位置圖。

　　? 廠站電氣設備的布置圖。

　　? 設備的電氣一次實時單線圖。

　　? 電氣設備的柜面布置圖。

　　? 系統儀表單元的列表和實時狀態。

　　? 實時電流、電壓和能耗的曲線。

　　? 故障報警的詳細清單表格。

　　? 跳閘設定的曲線對比圖。

　　? 客戶提出要求的圖形。

       凡是在變電站現場能夠看到的設備或儀器，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視，使操作者如同身臨其境。

       2) 實時監控

       通過力控系統終端和現場的智能儀表，可以達到以下功能：

　　? 終端向現場的智能儀表下發遙控、遙調召喚等命令。

　　? 根據用戶提供的轉發規約向其它網絡系統轉發信息。

　　? 實時檢測各用電設備的遙測、遙信、電氣參數、報警等信息。

       ? 監視各個環節的通信情況，環節中斷報警、智能儀表的工作等。

　　? 用戶可自行定義系統各環節的對應關系、通信規約、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) 數據處理與管理

       力控系統具有強大的數據處理和管理功能。

       用戶不僅可以訪問本機數據庫，也可以通過網絡訪問其它系統工作站的數據庫；反之，如經同意，其它系統工作站也可以通過網絡訪問本機數據庫。經各個智能儀表所采集的電量參數及最大值、最小值、平均值等時段統計數據，加上本機運算處理后得出的其它數據，將根據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計，也可以按用戶需求制訂方案。

       4) 報表系統

       力控系統可根據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。

　　? 將數據庫中的相應數據按一定的格式存放到報表庫，并具有計算功能。

　　? 在屏幕上顯示當日或歷史的報表數據，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

       力控系統的報警功能可分為運行報警和系統報警兩部分：

       A． 運行報警——系統處理的電網事故報警，如過電流、速斷、接地等報警。

　　B． 系統報警——系統本身的事故報警和經系統處理后得出的報警，如系統回路斷線、監測元件自我故障、設備運行超時等報警。

       報警手段包括：

       ? 自動推出事故內容畫面。

　　? 開關及相關遙測量閃爍。

　　? 語音提示，必要時系統能自動使用電話、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據庫內，用戶可以隨時查詢。

       6) 安全措施

       為保證系統的安全性，系統可根據各工作站的不同用途設置相應大權限，權限之外使用資源不予準許；可設置系統操作員、系統工程師、外部有關人員等多級操作權限，并且能為不同的人員設置不同的口令或密碼。

       7) 力控企業級實時歷史數據庫pSpace

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

       8) 故障診斷與識別

       力控系統內置完備的自診斷與識別功能：

       ? 斷路器等電氣（器）設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和系統上的智能元件工作故障，同時記錄并顯示事件發生的時序，確定事件的原因。

       9) 聯機聯網

       力控系統不但能夠提供與管理網（管理信息系統MIS）或其它網絡（BA）等局域網的聯網功能，而且能夠通過以太網（ETHERNET）將無數個力控系統聯成一個高級的力控INTERNET系統。

       一般情況下，網絡之間通過網關設備連接，系統將采集到的遙測量、遙信量、報警信息以及電能數據，送往管理網的數據庫中，管理網上的相關工作站可對這些數據進行查詢，或把這些數據加入到管理信息中去，實現實時信息共享。

       10) 系統預報

       監測各設備并根據各設備的實際使用時間安排檢修計劃。當被監測的設備需要檢修時，系統發出提示信號?？纱蟠蠼档桶l生緊急維修情況出現的可能性，減少不必要的停機維護時間。

       11) 無人值守

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

       使用現代的網絡技術，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的管理；使用電話、BP機等手段，系統能自動將現場發生的一切問題通知到遠方的多名具體工作人員。

       附錄： 力控系統對各電力設備實現的監測、保護、控制通訊基本功能。