高慶房產(chǎn)商業(yè)區(qū)塊電能管理系統(tǒng)的設計與應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定

【摘要】：隨著企業(yè)改革的不斷深入，對用電管理的現(xiàn)代化水平要求越來越高，能夠快速、準確地   獲得各用電環(huán)節(jié)的電能數(shù)據(jù)，用電量分析、負荷管理、運行狀況監(jiān)測，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有力手段。為了使監(jiān)控系統(tǒng)斷得到完善，近年來技術人員對監(jiān)控系統(tǒng)的研究工作逐步增加，并且開始使用新的技術對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進行改造，為當前各部門優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的構建提供了大幫助。本文通過高慶房產(chǎn)電能管理系統(tǒng)的應用介紹安科瑞電能管理系統(tǒng)在企業(yè)用電管理中的應用。

【關鍵詞】：電能管理系統(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)；集中抄表系統(tǒng)；

1 項目概述及建設目標

  高慶房產(chǎn)在一次系統(tǒng)的設計上已經(jīng)很好的保證了企業(yè)供電可靠性，但是還需要對供電系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控以及用電管理，這樣才能對供電系統(tǒng)可能存在的安全隱患和重要設備運行狀況有清楚、及時的了解，同時指導各用電設備合理用電，為企業(yè)用電打下堅實的基礎。配電系統(tǒng)運行維護人員對供配電系統(tǒng)要求有以下幾點：

  1提高供電系統(tǒng)的安全可靠性并長期保持，確保重要場所供電的連續(xù)性； 

  2)實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障； 

  3)減少系統(tǒng)線損，提高功率因數(shù)； 

  4)對各部門、各區(qū)域用電情況及時掌握，并能給出指導性意見 ； 

  5)提高供配電系統(tǒng)自動化和運行效率，節(jié)省人力. 

2 電能管理系統(tǒng)的設計

  在電能管理系統(tǒng)的設計中，充分考慮了企業(yè)自身特性，以及用電系統(tǒng)的實際結(jié)構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。本項目的電能管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對企業(yè)高、低配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理。另一方面，電能管理系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示企業(yè)各個配電回路的運作狀態(tài)，當企業(yè)電力系統(tǒng)的負載越標時，電能管理系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電能管理系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于有關人員分析企業(yè)各部分的用電狀況，使企業(yè)的用電活動更加安全，從而保證企業(yè)人員的生命安全，提高企業(yè)工作人員的工作效率。 

2.1 電能管理系統(tǒng)網(wǎng)絡構成

  系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構，縱向分為三層：監(jiān)控層、通訊網(wǎng)絡層和現(xiàn)場控制層。系統(tǒng)使用高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場總線技術及網(wǎng)絡通信技術，整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護方便。

  監(jiān)控層包括工程師站和遠動通信站，包含監(jiān)控計算機、網(wǎng)絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-3000電能管理軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取通訊管理機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，大的方便了操作，提高了工作效率。

  通訊網(wǎng)絡層包括數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)絡交換機等設備，網(wǎng)絡結(jié)構如下圖所示：

2.2 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設計技術規(guī)程》

GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》

DL 448-91 《電能計量裝置管理規(guī)程》

ISO/IEC11801 《綜合布線標準》

2.3 電能管理系統(tǒng)軟件功能設計

系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計，并實現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統(tǒng)運行異常監(jiān)測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢與打??；系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

3 系統(tǒng)功能

  上位機軟件采用ACREL-3000電能管理系統(tǒng)，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電能管理的功能。

3.1 功能特點

  ACREL-3000電能管理系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結(jié)構圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。

3.2 軟件功能：

3.2.1運行系統(tǒng)

  軟件的界面可以根據(jù)項目的特點和客戶的要求來設計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應密碼，方能進入本系統(tǒng)。界面如圖2所示。

圖2登陸界面

3.2.2通訊示意圖

  通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 通訊示意

3.2.3 監(jiān)測詳圖

  監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖4所示。

圖4 監(jiān)測詳圖

3.2.4 參數(shù)抄表

  參數(shù)報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數(shù)據(jù)，通過當前或者過去某時間點的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數(shù)，頻率。界面如圖5所示

圖5 參數(shù)抄表

3.2.5 電能報表

  電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn)，該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖6所示。

圖6 電能報表

4 結(jié)束語

  高慶房產(chǎn)商業(yè)區(qū)塊電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導出。項目從配電系統(tǒng)的搭建，到后期調(diào)試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的核對，整個過程我方提供了相應階段的技術支持。本系統(tǒng)在設計、安裝、調(diào)試的同時，也是對建筑的配電架構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確建筑內(nèi)配電體系的運作模式和狀態(tài)。在本項目中的實際實施過程中還為客戶定制了直流屏，綜保等第三方設備的監(jiān)控界面。滿足了客戶相關的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數(shù)據(jù)分析處理方式，以及導出方式，便于后期物業(yè)的相關管理，提高為客戶服務的效率。

  除此之外系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示業(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框及報警聲音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、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計劃。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為配電系統(tǒng)終端用戶實現(xiàn)各個配電回路的工作狀態(tài)實時監(jiān)測、重要電參量實時顯示的功能，為后期物業(yè)管理者的配電系統(tǒng)維護提供了真實可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6