繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：隨著電力用戶側(cè)對(duì)自身用能的管理要求的提高，用戶側(cè)電力配電系統(tǒng)在商業(yè)、工業(yè)以及民用區(qū)域的普及度也隨之快速增長(zhǎng)。智能配電系統(tǒng)針對(duì)用戶側(cè)主要的用能節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)安裝智能儀表，再通過后臺(tái)系統(tǒng)來實(shí)時(shí)監(jiān)控各用能回路的工作狀態(tài)、用電量、用水量、用氣量數(shù)數(shù)據(jù)的采集。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控用能以及相關(guān)電力參數(shù)、提升用能安全、可靠及維護(hù)效率、降低維護(hù)的人工成本、實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)監(jiān)控的智能管理。同時(shí)通過用能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)的采集及存儲(chǔ)，明確供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為用戶節(jié)約電力維護(hù)成本提供數(shù)據(jù)依據(jù)。現(xiàn)以上海億聯(lián)家居二期項(xiàng)目電能管理系統(tǒng)項(xiàng)目中使用的ACREL-3000電能管理系統(tǒng)為例。對(duì)用戶側(cè)用能智能化做簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：上海億聯(lián)家居二期項(xiàng)目電能管理系統(tǒng) ；電能管理 ；無人值守；智能配電系統(tǒng)  

0 引言

  在用戶側(cè)配電體系智能管理的趨勢(shì)下、原始的人工抄表，數(shù)據(jù)采集早已滿足不了當(dāng)?shù)纳虡I(yè)管理體系。供配電體系的智能化，數(shù)據(jù)化已經(jīng)成為商業(yè)綜合建筑智能化，數(shù)據(jù)化的基本要求。通過智能化系統(tǒng)對(duì)用戶的用能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)的積累，分析，為管理者提供準(zhǔn)確的收費(fèi)數(shù)據(jù)。

  ACREL-3000電能管理系統(tǒng)正是針對(duì)以上趨勢(shì)而研發(fā)的用戶端電能管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對(duì)上海億聯(lián)家居二期項(xiàng)目電能管理系統(tǒng)項(xiàng)目樓層出線回路用能的實(shí)時(shí)計(jì)量、存儲(chǔ)、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個(gè)配電體系用能以及運(yùn)作狀況，量化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為管理者日常管理、收費(fèi)，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

  本文以上海億聯(lián)家居二期項(xiàng)目電能管理系統(tǒng)為例，簡(jiǎn)單介紹ACREL-3000電能管理系統(tǒng)在商業(yè)綜合建筑配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目介紹

  億聯(lián)家居生活廣場(chǎng)是由盛基業(yè)集團(tuán)投資開發(fā)的站式家居購(gòu)物體驗(yàn)MALL，包括家居館和建材館，業(yè)態(tài)豐富，如家具、建材、家飾品牌、家電、地板、衛(wèi)浴、瓷磚、窗簾、燈飾等。同時(shí)商場(chǎng)的配圖設(shè)施齊全，清新、環(huán)保的設(shè)計(jì)和環(huán)境，既綠色環(huán)保又時(shí)尚簡(jiǎn)約。

  本項(xiàng)目中分為商業(yè)步行街，以及展示銷售中心兩個(gè)變電所，進(jìn)出線多功能儀表共計(jì)312臺(tái)。綜合考慮項(xiàng)目規(guī)模以及性質(zhì)，為其設(shè)計(jì)套電能管理系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的搭建，完成樓層出線的用能監(jiān)測(cè)。綜合考慮，使用ACREL-3000電能管理系統(tǒng)完成客戶的用能計(jì)量要求。

  ACREL-3000電能管理系統(tǒng)對(duì)智能計(jì)量?jī)x表的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理，并以圖形、報(bào)表的形式導(dǎo)出，為管理人員提供具體的用電明細(xì)。

2 用戶需求

  期經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘察以及和業(yè)主方溝通后，基本的需求整理分析后分為以下幾個(gè)方面：

1)  變電所的進(jìn)出線回路電力參數(shù)的遠(yuǎn)程抄表；

2)  變電所的進(jìn)出線回路重要電參量采集，以及電能計(jì)量；

3)  重要回路的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，回路名稱自定義；

4)  各個(gè)智能儀表的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示；

5)  根據(jù)實(shí)際的配電結(jié)構(gòu)，以及電氣設(shè)計(jì)圖紙繪制配電示意圖；

6)  用戶權(quán)限等級(jí)管理，不同等級(jí)權(quán)限實(shí)現(xiàn)不同等級(jí)管理操作；

7)  完成數(shù)據(jù)的分類分項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步上傳。

3 設(shè)計(jì)方案

3.1 參考標(biāo)準(zhǔn)

  系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

  JGJ/T 16-2016    《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

  GB/T 50063-2017   《電力裝置電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

  GB/T13730       《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

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

  GB/50198-2011    《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

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

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

  DL/T 698.41-2010  《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  《4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

  DL/T/814-2013    《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

  鑒于上海億聯(lián)家居二期項(xiàng)目電能管理系統(tǒng)的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項(xiàng)目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司數(shù)據(jù)服務(wù)部根據(jù)用戶的幾點(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計(jì)：上海億聯(lián)家居二期項(xiàng)目電能管理系統(tǒng)所有監(jiān)控點(diǎn)位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場(chǎng)安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線直接鋪設(shè)分區(qū)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其中家居展示中心數(shù)據(jù)采集器與系統(tǒng)主機(jī)之間距離較近，通過網(wǎng)線完成數(shù)據(jù)傳輸，商業(yè)步行街距離較遠(yuǎn)，通過光纖完成數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)示意圖1、圖2所示。

圖1

圖2

4 系統(tǒng)功能

  上位機(jī)軟件采用ACREL-3000電能管理系統(tǒng)，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)變量配置、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電能管理的功能。

4.1 功能特點(diǎn)

  ACREL-3000電能管理系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應(yīng)快捷按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)具有人機(jī)界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1 通訊示意圖

  通訊示意圖為拓?fù)鋱D，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(gè)系統(tǒng)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)位的運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2 通訊示意

4.2.2 監(jiān)測(cè)詳圖

  監(jiān)測(cè)詳圖反應(yīng)了整個(gè)系統(tǒng)配電回路名稱，相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項(xiàng)目各個(gè)監(jiān)測(cè)回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于管理者實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 監(jiān)測(cè)詳圖

4.2.3 參數(shù)抄表

  參數(shù)報(bào)表反映了本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)回路的在過去某時(shí)間點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過當(dāng)或者過去某時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)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(bǔ)償因數(shù)，頻率。界面如圖4所示

圖4參數(shù)抄表

4.2.4 電能報(bào)表

  電能報(bào)表是對(duì)用電量的管理以報(bào)表形式呈現(xiàn)，該報(bào)表可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行期間的任意時(shí)間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時(shí)抄表等功能，且可以Excel形式導(dǎo)出或打印。界面如圖5所示。

圖5電能報(bào)表

5 結(jié)束語(yǔ)

  商業(yè)綜合建筑配電體系的智能化，透明化，率等要求，促使市場(chǎng)為其提供相應(yīng)的解決方案。當(dāng)主要是通過在商業(yè)綜合建筑的供配電系統(tǒng)即變電所的進(jìn)出線節(jié)點(diǎn)以及樓層配電箱進(jìn)出線安裝智能儀表，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)，為客戶提供遠(yuǎn)程抄表、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理等服務(wù)，幫助客戶實(shí)時(shí)掌握建筑的用能狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)主用能收費(fèi)的智能化，化管理。

  上海億聯(lián)家居二期項(xiàng)目電能管理系統(tǒng)電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、顯示、導(dǎo)出。在樓層出線安裝智能儀表，由此實(shí)現(xiàn)用戶用能的階段時(shí)間數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的同時(shí)，也是同時(shí)對(duì)配電系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)梳理，核對(duì)；通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)電力參數(shù)的核對(duì)，從而了解配電體系的運(yùn)作狀態(tài)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)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，并生成各種電能報(bào)表等。系統(tǒng)的安裝便于各項(xiàng)電力參數(shù)的采集。管理方通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析、研究，制定相應(yīng)的生產(chǎn)工藝調(diào)整計(jì)劃。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，還為配電系統(tǒng)終端用戶解決各個(gè)配電回路的具體用電不明的問題，為后期電力系統(tǒng)的維護(hù)及制定合理的物業(yè)服務(wù)提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1].任致程 周中. 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4

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

[3].韓月 ， 耿寶宏 ， 高強(qiáng).智能變電站變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J].東北電力技術(shù) 2011. 6

[4].侯雨辰 ， 田瑛.智能變電站設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].城市建設(shè)理論研究 2012. 10

作者簡(jiǎn)介：

繆建梅，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電