電力監(jiān)控系統(tǒng)研究

摘要：電力使用狀況是評估機臺生產狀況的參考因素之一，文章所述研究使用電力監(jiān)控系統(tǒng)建立設備安裝及量測，進行搜集生產設備滾壓與液壓式沖壓機的生產信息。文章使用電力生產設備作為量測，并建立電力量測系統(tǒng)量測與安裝作業(yè)流程，介紹系統(tǒng)連接與相關機臺設定以及協(xié)助個案公司對生產設備了解分析生產時所產生的相關問題。

關鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng)；量測系統(tǒng)；量測設備；電力生產設備；沖壓機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM723 文章編號：1009-2374（2015）29-0009-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.005

1 量測系統(tǒng)與設備簡介

電力使用狀況是評估機臺生產狀況參考因素之一，本研究使用電力監(jiān)控系統(tǒng)建立設備安裝及量測，進行搜集生產設備滾壓與液壓式沖壓機的生產信息。通過搜集的電力參數(shù)經由GPRS系統(tǒng)傳輸后，協(xié)助搜集出在信息及判斷生產異常的時間點與情況。

圖1 系統(tǒng)程序圖

2 量測設備簡介

本研究使用的監(jiān)控設備為PA310電表，作為電力參數(shù)等數(shù)據搜集，并利用GPRS模塊板應用于遠距離傳輸信息，比流器為提供量測設備電流的參數(shù)功能。

2.1 PA310電力量測儀器

其設計應用于一般單、三相系統(tǒng)的電力監(jiān)控與負載調查，可長時間記錄不停電作業(yè)的電力負載狀況，具有量測范圍寬廣、裝置方便、雙向計量和標準通訊接口等特點，其規(guī)格如下：輸入電壓：相對相電壓96～418V；輸入電流：CT?10（60A），可選配CT?16（100A）、CT?24（200A），最大可達400～1000A；輔助電源：AC～110V/220V；額定：<0.001Ib；頻率：50/60Hz；接線方式：自動判斷，可接1P2W、1P3W、3P3W-2CT、3P3W-3CT、3P4W；通訊：RS485，half duplex isolated、Baud Rate：9600，19200、通訊協(xié)議：Modbus；輸出：Wh；雙向計量：kW、kWh、kVAR、kVARh；負載記錄：2組，第一組最多可存12種資料，第二組最多可存8種數(shù)據，每一種數(shù)據、儲存時數(shù)最多達104天（以每15分鐘一筆的狀態(tài)下）；量測值：VA-N，VB-N，VC-N，VL-Nave；VA-B，VA-C，VC-A，VL-Lave；IA，IB，IC，Iave、PFA，PFB，PFC；kWA，kWB，kWC，kWtot；kvarA，kvarB，kvarC，kWtot，kVA，kVAB，kVAC，kVAtot；Wh+，Wh-，VArh+，VArh-，Vah；Hz；kWh精度：

PF=1，<0.5%；PF=0.5，<1%；尺寸：110（W）×75（H）×120（L）mm；操作溫度：0℃～50℃；接線端子：2×10，符合IP20。

2.2 GPRS通訊板

當手機撥號時，訊號傳遞首先連上BTS，再繼續(xù)傳到BSC以及MSC。BSC（Base Station Controller）又稱企業(yè)全能服務器，一臺服務器包含企業(yè)電子化的軟硬件。BTS（Base Transceiver Station）又稱為基站收發(fā)臺，其主要功能是進行無線信道管理、實施呼叫和通信鏈路的建立。Zigbee又稱紫蜂，是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網路協(xié)議，主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網絡節(jié)點、支持多種網絡拓撲。MSC（Mobile Switching Center）主要是作為網絡間交換功能服務器，將傳送進來的撥號信號交換到另一個MSC或公眾有線電話，進行整個聯(lián)機系統(tǒng)的建構。

2.3 CT夾（比流器）

主要用于量測電流與連接儀表和保護組件，并可將大電流以一定比例精確地轉換成較小電流。一般要求不嚴苛時，兩種用途可共享一具CT。

3 系統(tǒng)操作步驟

此步驟應用于搜集完電力參數(shù)或第一次設定機臺，相關的機臺讀取分析數(shù)據與改變設定，提供讓管理人員或維修人員后續(xù)作業(yè)。

第一，目前使用RS485轉232，轉接器與PA310電表必須要有電源供應，此時轉接器上電源顯示燈應為啟動，PA310電表屏幕顯示為啟動。

第二，將轉接線接上PA310電表。

第三，接上USB至計算機，待數(shù)秒后計算機屏幕右下方出現(xiàn)額外驅動訊息。

第四，打開軟件，使用2.26版與4.0版，兩版本都可以將數(shù)據讀取出來，而4.0版增加相序圖可供判斷接線是否錯誤。

第五，打開軟件后點選聯(lián)機，數(shù)秒后聯(lián)機下方紅色區(qū)塊換顯示成綠色，且電表序號時間會提供，將鮑率設定為9600或19200的顯示。

第六，若為第一次開啟電表設定，選擇左下方圖示PT以CT比率改寫，設定完后必須再點選一次設定，電表才會記錄，如圖2所示：

圖2 PT與CT設定圖

第七，正常狀況軟件會依照目前接線情形判斷顯示其狀態(tài)，若是實地接線，計算機顯示判斷不正確，可以對軟件進行修正，修改完畢之后需再次點選接線方式設定，以得到正確數(shù)據。

第八，若要改寫機臺記錄時間，先點選下方Load Profile設定，之后點選時間，設定完之后需再點選確認一次。

第九，機臺設定完畢后，讀取之前所記錄的數(shù)據，先點選下方Load Profile基本數(shù)據，設定要讀取數(shù)據筆數(shù)之后點選Read and Save，就可以將資料讀出，讀取時轉接器上顯示燈會閃爍，讀出數(shù)據放在LP Data數(shù)據夾中，以Office Excel呈現(xiàn)數(shù)據。

第十，讀取完數(shù)據之后即可關閉軟件，之后拔取USB連接線，并將轉接器的電源供應關閉，數(shù)據未讀取完畢或機臺未設定完畢之前，不可直接拔除USB或是關閉電源和切斷機臺與轉接器的聯(lián)機等，以防機臺數(shù)據存取錯誤或是設定錯誤。

4 系統(tǒng)分析

第一，先點選LP Data文件夾，選擇.scv檔案，前面第一段為電表序號，之后是讀取日期以所選取Group，方便使用者在尋找與使用時判斷。

第二，開啟檔案后第一列為讀取時間，下方則會以起始程序中所選取資料排列。從圖3可以知道，在2013年7月22日下午1點48分開始進行量測，量測間隔為1分鐘讀取一筆數(shù)據，如圖3所示：

圖3 電力系統(tǒng)數(shù)據（1）

第三，在分析時依照所需數(shù)據和量測目的選取，并分析機臺運作功率消耗，了解機臺消耗過程有無異常

狀況。

第四，選取kWh（interval），并選擇適當時間與量測范圍進行分析，選擇完畢之后可以使用折線圖或是其他所需圖示以方便判斷。

參考文獻

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作者簡介：陳顏基（1983-），供職于丹東東港供電局，在讀研究生，研究方向：電力安全監(jiān)察。

（責任編輯：周 瓊）