哥斯达黎加国家体育场电力监控系统案例

　　概述

　　该项目共有一个配电室、一个发电机房共2个配电房和一个场地照明灯光控制室，提供国家体育场的办公、照明、场馆照明、空调用电及其它用电等。所有回路均装有ACR320ELK网络电力仪表，能测量到配电室的电压、电流、功率等电参量，同时可以通过电操机构实现各回路的远程分合闸。根据客户要求，设计的Acrel-3000电力监控系统，不仅能实现对各配电回路的远程监控和集中管理，而且还实现远程分合闸操作；并能根据不同比赛规格实现场地照明的分级智能控制。

　　系统分析

　　本监控系统的监控范围：项目启动前甲方需提供配电系统一次系统图、平面图、二次系统图等，以供乙方设计参考。乙方按照甲方的实际需求和智能元器件的功能，完成系统的设计，主要功能为：一次主接线图界面显示；电参量遥测及电参量越限报警；开关状态遥信、分闸报警及断路器远程分合闸控制(此功能要求现场断路器安装有电操机构)；事件记录，电能管理报表(生成日、月、年报表等相关报表)；系统运行异常监测；故障报警及操作记录；报表查询与打印；系统负荷实时、历史曲线，用户权限管理等主要功能，实际细化功能乙方可以根据甲方的使用习惯和需求做可行性修改。
　　
　　整个系统采用网络分布式结构，监控主机位于配电室内，另有发电机房各仪表亦通过双绞线连接入整个监控系统，配电室配电柜内安装有本公司的ACR320ELK网络电力仪表共计120多个回路。系统采用开放的通讯协议，通过现场总线与配电系统相连，实现数据通讯和控制功能。

　　系统的结构 

　　本系统采用分层分布式计算机网络结构即间隔层、通讯层和站控层如下图所示： 

　　隔层主要的设备为：多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采集。

　　中间层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。
　　
　　站控层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户，同时用户可以通过系统软件发送指令至现场设备，实现远程遥控功能。

　　以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，RS485采用屏蔽线传输，一般都采用二根连线，接线简单方便；通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据，数据最高传输速率为10Mbps。RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达32个设备，最大传输距离为1.2km。

　　系统的主要功能

　　一、数据采集与处理 

　　场地照明灯光控制系统按照设计院要求，结合照明灯光的物理特性，通过智能脚本程序实现不同比赛要求的模式切换及控制，既满足了设计要求，同时结合了灯光物理特性的智能脚本也可有效延长设备的使用寿命。 

　　三、故障报警及事故追忆

　　在配电系统发生运行故障时，会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间地点，以被用户查询，追忆故障原因。 

　　七、报警设置

　　电压上限设置：可以为高压进线电压，低压相电压、线电压分别设置上限，当实时数据超过上限，该数据有黑色变成红色，并且在实时报警和历史报警中都留下记录。

　　负荷上限设置 ：可以为高压进线负荷、各变压器负荷分别设置上限，当实时数据超过上限，该数据有黑色变成红色，并且在实时报警和历史报警中都留下记录。如图

　　这样就给管理带来很多方便。

　　系统特点

　　通讯线接点少，画面显示直观，数据刷新快，及时反应现场设备的运行状况，同时系统操作简单，方便用户使用，各种功能可根据用户的需求灵活变化，系统的设计快捷方便，修改软件也不繁琐。

　　结束语

　　本文讲述了体育场综合自动化控制系统的特征、结构及其功能。该系统是一个庞大系统工程的一部分，要实现体育场电力监控的自动化控制功能，还有许多技术问题需要攻关解决，作者相信在不太远的一段时间管理便捷化的场馆自动化控制系统，必将有更进一步的发展。