电力监控系统研究

摘要：电力使用状况是评估机台生产状况的参考因素之一，文章所述研究使用电力监控系统建立设备安装及量测，进行搜集生产设备滚压与液压式冲压机的生产信息。文章使用电力生产设备作为量测，并建立电力量测系统量测与安装作业流程，介绍系统连接与相关机台设定以及协助个案公司对生产设备了解分析生产时所产生的相关问题。

关键词：电力监控系统；量测系统；量测设备；电力生产设备；冲压机 文献标识码：A

中图分类号：TM723 文章编号：1009-2374（2015）29-0009-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.005

1 量测系统与设备简介

电力使用状况是评估机台生产状况参考因素之一，本研究使用电力监控系统建立设备安装及量测，进行搜集生产设备滚压与液压式冲压机的生产信息。通过搜集的电力参数经由GPRS系统传输后，协助搜集出在信息及判断生产异常的时间点与情况。

2 量测设备简介

本研究使用的监控设备为PA310电表，作为电力参数等数据搜集，并利用GPRS模块板应用于远距离传输信息，比流器为提供量测设备电流的参数功能。

2.1 PA310电力量测仪器

其设计应用于一般单、三相系统的电力监控与负载调查，可长时间记录不停电作业的电力负载状况，具有量测范围宽广、装置方便、双向计量和标准通讯接口等特点，其规格如下：输入电压：相对相电压96～418V；输入电流：CT?10（60A），可选配CT?16（100A）、CT?24（200A），最大可达400～1000A；辅助电源：AC～110V/220V；额定：<0.001Ib；频率：50/60Hz；接线方式：自动判断，可接1P2W、1P3W、3P3W-2CT、3P3W-3CT、3P4W；通讯：RS485，half duplex isolated、Baud Rate：9600，19200、通讯协议：Modbus；输出：Wh；双向计量：kW、kWh、kVAR、kVARh；负载记录：2组，第一组最多可存12种资料，第二组最多可存8种数据，每一种数据、储存时数最多达104天（以每15分钟一笔的状态下）；量测值：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；操作温度：0℃～50℃；接线端子：2×10，符合IP20。

2.2 GPRS通讯板

当手机拨号时，讯号传递首先连上BTS，再继续传到BSC以及MSC。BSC（Base Station Controller）又称企业全能服务器，一台服务器包含企业电子化的软硬件。BTS（Base Transceiver Station）又称为基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立。Zigbee又称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网路协议，主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑。MSC（Mobile Switching Center）主要是作为网络间交换功能服务器，将传送进来的拨号信号交换到另一个MSC或公众有线电话，进行整个联机系统的建构。

2.3 CT夹（比流器）

主要用于量测电流与连接仪表和保护组件，并可将大电流以一定比例精确地转换成较小电流。一般要求不严苛时，两种用途可共享一具CT。

3 系统操作步骤

此步骤应用于搜集完电力参数或第一次设定机台，相关的机台读取分析数据与改变设定，提供让管理人员或维修人员后续作业。

第一，目前使用RS485转232，转接器与PA310电表必须要有电源供应，此时转接器上电源显示灯应为启动，PA310电表屏幕显示为启动。

第二，将转接线接上PA310电表。

第三，接上USB至计算机，待数秒后计算机屏幕右下方出现额外驱动讯息。

第四，打开软件，使用2.26版与4.0版，两版本都可以将数据读取出来，而4.0版增加相序图可供判断接线是否错误。

第五，打开软件后点选联机，数秒后联机下方红色区块换显示成绿色，且电表序号时间会提供，将鲍率设定为9600或19200的显示。

第六，若为第一次开启电表设定，选择左下方图示PT以CT比率改写，设定完后必须再点选一次设定，电表才会记录，如图2所示：

第七，正常状况软件会依照目前接线情形判断显示其状态，若是实地接线，计算机显示判断不正确，可以对软件进行修正，修改完毕之后需再次点选接线方式设定，以得到正确数据。

第八，若要改写机台记录时间，先点选下方Load Profile设定，之后点选时间，设定完之后需再点选确认一次。

第九，机台设定完毕后，读取之前所记录的数据，先点选下方Load Profile基本数据，设定要读取数据笔数之后点选Read and Save，就可以将资料读出，读取时转接器上显示灯会闪烁，读出数据放在LP Data数据夹中，以Office Excel呈现数据。

第十，读取完数据之后即可关闭软件，之后拔取USB连接线，并将转接器的电源供应关闭，数据未读取完毕或机台未设定完毕之前，不可直接拔除USB或是关闭电源和切断机台与转接器的联机等，以防机台数据存取错误或是设定错误。

4 系统分析

第一，先点选LP Data文件夹，选择.scv档案，前面第一段为电表序号，之后是读取日期以所选取Group，方便使用者在寻找与使用时判断。

第二，开启档案后第一列为读取时间，下方则会以起始程序中所选取资料排列。从图3可以知道，在2013年7月22日下午1点48分开始进行量测，量测间隔为1分钟读取一笔数据，如图3所示：

第三，在分析时依照所需数据和量测目的选取，并分析机台运作功率消耗，了解机台消耗过程有无异常

状况。

第四，选取kWh（interval），并选择适当时间与量测范围进行分析，选择完毕之后可以使用折线图或是其他所需图示以方便判断。

参考文献

[1] 刘天琪，邱晓燕.电力系统分析理论[M].北京：科学出版社，2005.

[2] 万千云，等.电力系统运行实用技术问答[M].北京：中国电力出版社，2005.

[3] 张浩，等.现场总线与工业以太网络应用技术手册[M].上海：上海科学技术出版社，2002.

[4] Alfredo，V，Domenico，V.Performance analysis of low earthorbit satellites for power system communication[J].Electric Power Systems Research，2005，（73）.

作者简介：陈颜基（1983-），供职于丹东东港供电局，在读研究生，研究方向：电力安全监察。

（责任编辑：周 琼）