安科瑞 陳聰 周潔 陳正 于洋

摘要：針對用戶(hù)側主要的用能節點(diǎn)，設計安裝智能儀表，再通過(guò)后臺系統來(lái)實(shí)時(shí)監控各用能回路的工作狀態(tài)；并計量各個(gè)回路的用電量、用水量、用氣量。通過(guò)實(shí)時(shí)監控用能以及相關(guān)電力參數、提高用能安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實(shí)現了配電系統監控的無(wú)人值守。通過(guò)用能的實(shí)時(shí)監測，數據的采集及存儲，明確用戶(hù)的電能使用水平以及電能的具體去向，為用戶(hù)節約電力維護成本、物業(yè)的合理收費提供數據依據，后期亦可根據對用能數據的分析制定相應的節能改造措施?，F就上海華大孵化中心項目中使用的ACREL-3000電能管理系統對用戶(hù)側用能智能化做一簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：上海華大孵化中心  電能管理  無(wú)人值守  節能改造  智能配電系統  配電自動(dòng)化

0 引言

    用戶(hù)側用能智能化監測是配電智能化、科學(xué)化管理的重要組成部分。通過(guò)智能化設備對用戶(hù)側的用能實(shí)時(shí)監測，通過(guò)用能數據的積累，分析，對用戶(hù)收取合理的用能費用。通過(guò)ACREL-3000電能管理系統構建智能用能服務(wù)體系，使用智能儀表以及智能用電管理終端設備，以此達到科學(xué)用能目的。

    ACREL-3000電能管理系統正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶(hù)端電能管理系統。本系統通過(guò)對上海華大孵化中心項目?jì)戎匾芈愤M(jìn)行計量，通過(guò)對監測回路用能的實(shí)時(shí)計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來(lái)顯示整個(gè)計量體系用能狀況，明確用能去向，為管理者用能考核，用能收費提供數據依據。

    本文以上海華大孵化中心為例，簡(jiǎn)單介紹ACREL-3000電能管理系統在上海華大孵化中心配電系統中的應用。

1 項目介紹

    上海華大孵化中心位于金沙江路，與上海華大科技大廈屬于同胞樓。本項目建筑框架16層，為商業(yè)辦公樓寫(xiě)字樓。本項目需要設計一套電能管理系統，針對樓內的用戶(hù)進(jìn)行用能計量，每個(gè)月底出具用能報表，根據報表用能計量對客戶(hù)進(jìn)行用能收費。

    本項目的中的用戶(hù)的用電從樓層動(dòng)力柜內引出。在樓層動(dòng)力柜的進(jìn)線(xiàn)以及出線(xiàn)分別安裝智能計量表計來(lái)實(shí)現每層用能的總計量以及具體用戶(hù)的用能計量，通過(guò)對關(guān)鍵節點(diǎn)的用能計量，由此實(shí)現用戶(hù)用能的透明化，智能化。ACREL-3000電能管理系統對智能計量?jì)x表的數據采集、存儲、處理，并以圖形、報表的形式導出，為管理人員提供具體的用電明細。

2 用戶(hù)需求

    本項目中主要是樓層內用戶(hù)用能數據的采集以及電能報表的統計，顯示?；镜男枨笳矸治龊蠓譃橐韵聨讉€(gè)方面：

1）樓層動(dòng)力柜的進(jìn)線(xiàn)、出線(xiàn)的用能計量；

2）所有用戶(hù)的用能日、月、年報表；

3）樓層動(dòng)力柜進(jìn)線(xiàn)以及出線(xiàn)的用能誤差控制在2%以?xún)龋?/span>

4）智能表計的集抄功能，并自動(dòng)生成符合客戶(hù)管理需求的電參量報表；

5）用戶(hù)權限等級管理，不同等級權限實(shí)現不同等級管理操作；

3 設計方案

    3.1參考標準

    系統的設計滿(mǎn)足以下所列制造和試驗標準：

JGJ/T 16-92        《民用建筑電氣設計規范》

GB/J63-90          《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》

GB/T13730          《地區電網(wǎng)數據采集與監控系統通用技術(shù)條件》

GB2887            《計算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

GB/50198-94         《監控系統工程技術(shù)規范》

DL/T 698.31-2010     《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-通用要求》

DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-低壓集中抄表終端特殊要求》

DL/T 698.41-2010     《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

DL/T/814-2002      《配電自動(dòng)化系統功能規范》

3.2 系統架構設計

    鑒于上海華大孵化中心的建筑規模、性質(zhì)，以及后續項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統部根據用戶(hù)的幾點(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統的搭建做以下設計：上海華大孵化中心所有監控點(diǎn)位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現場(chǎng)安裝的智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)以手拉手式相連，數據總線(xiàn)直接鋪設至主機所在的變電所值班室。數據總線(xiàn)通過(guò)協(xié)議轉換隔離器將數據傳輸至系統主機。系統示意圖1所示。

 圖1

4 系統功能

    上位機軟件采用ACREL-3000電能管理系統，通過(guò)軟件進(jìn)行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電力監控的功能。

4.1 功能特點(diǎn)

    ACREL-3000電能管理系統采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運行穩定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應快捷按鈕即可進(jìn)入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統具有人機界面友好，顯示數據直觀(guān)，方便用戶(hù)查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1運行系統

    軟件的界面可以根據項目的特點(diǎn)和客戶(hù)的要求來(lái)設計。初始界面為“登錄界面"，客戶(hù)需通過(guò)用戶(hù)名，輸入相應密碼，方能進(jìn)入本系統。

4.2.2通訊示意圖

    通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統與儀表的通訊是否正常。通過(guò)界面模塊顏色的變化來(lái)反映整個(gè)系統各個(gè)監控點(diǎn)位的運行狀態(tài)。界面如圖所示。

通訊示意

4.2.3 監測詳圖

    監測詳圖反應了整個(gè)系統配電回路名稱(chēng)，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過(guò)實(shí)時(shí)數據的顯示，直觀(guān)反映本項目各個(gè)監測回路的運行數據，便于管理者實(shí)時(shí)了解系統運行狀態(tài)。界面如圖所示。

監測詳圖

4.2.4 參數抄表

    參數報表反映了本項目監測回路的在過(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的運行數據，通過(guò)當前或者過(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)參量數據反映回路狀態(tài)。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無(wú)功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖所示

參數抄表

4.2.5 電能報表

    電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以實(shí)現系統運行期間的任意時(shí)間段內的月抄表，日抄表，小時(shí)抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖所示。

電能報表

4.2.6實(shí)時(shí)報警

    本系統還針對主要電參量的遙測量（包括進(jìn)線(xiàn)回路的電流、電壓、頻率、功率因素和出線(xiàn)回路的電流越線(xiàn)報警）。也能點(diǎn)擊打開(kāi)歷史報警調出歷史報警界面。界面如圖所示。

實(shí)時(shí)報警

5 結束語(yǔ)

    商業(yè)辦公建筑用能智能化、透明化，是當前市場(chǎng)主流客戶(hù)的選擇。通過(guò)在建筑的關(guān)鍵節點(diǎn)或者業(yè)主的供配電柜進(jìn)出線(xiàn)節點(diǎn)安裝電能計量?jì)x表，利用計算機網(wǎng)絡(luò )集成技術(shù)，為客戶(hù)提供遠程抄表、數據存儲、數據處理等服務(wù)，幫助客戶(hù)實(shí)時(shí)掌握建筑的用能狀況，實(shí)現建筑用能的智能化管理。

    上海華大孵化中心大廈電能管理系統實(shí)現用電數據的實(shí)時(shí)采集、存儲、顯示、導出。在樓層動(dòng)力柜進(jìn)線(xiàn)端和出線(xiàn)端安裝電能計量?jì)x表，由此搭建建筑內每層樓的業(yè)主用能體系。在調試過(guò)程中，對每層樓內的進(jìn)線(xiàn)用能、出線(xiàn)用能進(jìn)行了核對，整改了部分回路的接線(xiàn)問(wèn)題，使進(jìn)出線(xiàn)回路的誤差在1%以?xún)?。系統的設計、安裝、調試的同時(shí)，也是對整棟建筑用能架構的詳細梳理，通過(guò)對用能情況的細致分類(lèi)，明確整棟建筑用能的具體去向，從而了解各個(gè)業(yè)主的運作狀態(tài)。統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況、負載越限具有彈出報警對話(huà)框及報警聲音提示，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究制定相應的用能服務(wù)計劃。該系統運行安全、可靠、穩定，為配電系統終端用戶(hù)解決各個(gè)配電回路的具體用電不明的問(wèn)題，為后期電力系統的維護及制定合理的物業(yè)服務(wù)提供了真實(shí)可靠的依據。