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ACR230ELH電力質量分析儀的設計和應用

2013-04-20 瀏覽數(shù):649

  

圖5 出口OEM儀表外觀

4  應用案例
世博中心是上海世博會園區(qū)內首座永久性場館,位于盧浦大橋東側世博園區(qū)B區(qū)濱江綠地內,東西長約350米,南北寬約140米,總建筑面積約14萬平方米,現(xiàn)已建成并投入試運營。世博中心作為世博永久性場館中最重要的場館之一,在世博會期間,將承擔世博會運營指揮中心、慶典會議中心、新聞中心、論壇活動中心等功能。
 

圖6 世博中心場館外觀圖

  上海安科瑞電氣股份有限公司的ACR230ELH在該項目中一舉包攬了中心場館5個變電所的所有電力數(shù)顯示儀表。以世博中心地下5個變電所中的1#所舉例:這是一個0.4kV低壓配電站系統(tǒng),由2個受電柜、2個應急進線柜、1個母聯(lián)柜、4個補償柜,155個饋出柜組成。饋出柜負載具體可分為:展覽用電、照明用電、空調風機用電、動力用電和消防用電。配電系統(tǒng)中采用了LED等節(jié)能光源、大功率變頻中央空調、展覽用電等大量非線性用電設備,雖然降低了實際的功耗,以實現(xiàn)節(jié)能的目標,但是這些設備都是電力系統(tǒng)諧波的主要來源;這些設備即使供給它們理想的正弦波電壓,取用的電流也是非線性的,即有諧波電流存在。這些設備產生的諧波電流注入電力系統(tǒng)中,使系統(tǒng)各處電壓產生諧波分量。這些設備單個容量不大,但基數(shù)很大且散布于各處,電力部門又難以治理。假如這些設備的電流諧波含量過大,則會對世博中心場館電力系統(tǒng)造成嚴重影響。

圖7

  ACR230ELH多功能電力儀表在現(xiàn)場使用之后,用戶除了可以通過該表了解所有常規(guī)電參數(shù)之外,可以了解世博中心場館現(xiàn)場各種電力設備投運前、后相關系統(tǒng)的電力質量水平及其變化對有關設備的影響,方便電力質量故障診斷和異常的原因測量,為大型公建的穩(wěn)定運行提供實時數(shù)據(jù)。
在該項目中主要用到了該產品的以下功能,常規(guī)電參數(shù)測量、復費率電能計量、電力質量分析、分斷開關的分合狀態(tài)指示以及485通訊組網(wǎng)。現(xiàn)場系統(tǒng)網(wǎng)絡結構(如圖8):現(xiàn)場設備層——網(wǎng)絡通訊層——站控管理層。也即是:先將現(xiàn)場智能設備接入就地的Modbus總線,再將Modbus總線通過串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器轉換成TCP/IP以太網(wǎng)與監(jiān)控主機進行數(shù)據(jù)交換,最終由方便管理人員通過監(jiān)測系統(tǒng)軟件了解及掌握現(xiàn)場狀況,并進行實時監(jiān)測。

圖8 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構

  1)現(xiàn)場設備層采集所需實時監(jiān)測的電參量:
現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要是由智能儀表組成(此項目中主要為ACR230ELH電力質量分析儀),向數(shù)據(jù)中心上傳存儲的參數(shù)。世博中心場管項目中,例如主進線回路的三相電流、三相電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)及頻率;電容補償回路的功率因數(shù)、有功、無功功率;聯(lián)絡回路的三相電壓、電流;普通低壓出線回路的三相電流、功率;重要低壓出線回路的三相電流、有功、無功功率、電壓和電流的2-31次諧波、諧波畸變率(THDi、THDu)等電參量;
2)網(wǎng)絡通訊層實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸:
在現(xiàn)場設備(如ACR230ELH)中采集到的電參量,通過以太網(wǎng)實現(xiàn)系統(tǒng)信息的交換和共享,并將數(shù)據(jù)提供給總變監(jiān)控系統(tǒng)。同時,轉達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。
3)站控管理層以最直觀方便的形式反映現(xiàn)場各個運行狀態(tài):
站控管理層針對監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員,是人機交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的最上層部門。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機交互界面,對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理,以報表及圖文方式直觀地體現(xiàn)各種電參量信息及系統(tǒng)運行以來的具有參考價值的歷史數(shù)據(jù),如諧波數(shù)據(jù)、棒圖及曲線,電力能耗的日、月、年報表,日志報表等等。

5  結束語
江蘇安科瑞電器制造有限公司的ACR230ELH可以實時監(jiān)測饋出負荷的負載特性,監(jiān)測電力質量參數(shù),對諧波等參數(shù)進行實時分析,便于上位機系統(tǒng)實時監(jiān)控電力系統(tǒng)運行狀況、諧波污染程度,給世博運行維護工程師提供可靠真實數(shù)據(jù),以便他們及時采取合理的應對措施,為實現(xiàn)綠色環(huán)保世博保駕護航。

  文章來源于:《電氣技術》2010年2期。

參考文獻
[1] 《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》,任致程,周中,中國電力出版社
[2] 《電能質量國家標準應用指南》,中國標準出版社
[3] 《數(shù)字信號處理原理及其MatLab實現(xiàn)》,電子工業(yè)出版社
[4] 《工業(yè)與民用配電設計手冊》,任元會,中國電力出版社

 

     

【延伸閱讀】

標簽:

閱讀上文 >> 低壓雙繞組電流互感器的設計及應用
閱讀下文 >> 基于MC9S08AW32芯片的開關柜智能測控裝置設計及應用

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