電能管理系統(tǒng)為常熟閱山軒假日休閑酒店提供集中抄表方案

1、常熟閱山軒假日休閑酒店電能管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用摘要：介紹常熟閱山軒假日休閑酒店電能管理系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理。關(guān)鍵詞：大型公建;常熟閱山軒假日休閑酒店;智能電力儀表;電力監(jiān)控系統(tǒng)，電能管理系統(tǒng)0  概述      常熟閱山軒假日酒店位于常熟市虞山林場鶴頂上88號(黃河路向西延伸段)，該酒店是隸屬于江南商貿(mào)集團的常熟首家主題文化特色精品酒店，總投資1.

2、2億元，占地12畝，總建筑面積約1萬平方米。酒店位于國家5A級風(fēng)景區(qū)虞山尚湖風(fēng)景區(qū)內(nèi)，毗鄰千年古剎興福禪寺，擁有房間33間套、特色餐飲包廂9間以及宴會廳、會議室、健身房等相關(guān)配套服務(wù)設(shè)施。     該項目需根據(jù)現(xiàn)場配電結(jié)構(gòu)組件一套電能管理系統(tǒng)，并且根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對該建筑的樓層和變電所進出線進行電力監(jiān)控與電能管理，以保證用電的安全、可靠和高效。      Acrel-3000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和

3、集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進行組網(wǎng)，通過計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理。 1 需求分析本電能管理系統(tǒng)的實施，在以下各方面達到預(yù)定的目標：1）在現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件上，加裝能耗管理系統(tǒng)； 14）實現(xiàn)電能質(zhì)量分析功能，對各回路電壓、電流各次諧波（2-31次）以及總諧波進行分析。3）系統(tǒng)內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控平臺，能夠得到系統(tǒng)內(nèi)部全部參數(shù)的實時數(shù)據(jù)；對整個供配電系統(tǒng)的智能化管理，能夠?qū)┡潆娤到y(tǒng)中所有電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進行安全、可靠、準確地實時監(jiān)視，實現(xiàn)系統(tǒng)故障、異常實時報警并具有故障追憶功能。 9）提

4、高電氣系統(tǒng)運行管理效率； 10）數(shù)據(jù)記錄和故障數(shù)據(jù)記錄； 4）對電能管理系統(tǒng)中各種狀態(tài)監(jiān)測、歷史數(shù)據(jù)生成報表，系統(tǒng)可以設(shè)計和管理多種報表樣式，實現(xiàn)日、月、年報表管理； 5）能夠加強用電負荷控制和電能成本統(tǒng)計分析、匯總。 2）掌握變電所、各終端用戶電力設(shè)備運行情況； 13）強大的用戶管理功能，系統(tǒng)記錄各管理員運行記錄、操作記錄等，并設(shè)置多級用戶，分別賦予不同權(quán)限以及相應(yīng)密碼，確保操作安全。實現(xiàn)各變電站無人或少人值班；6）提供分時計費的功能，提高電能統(tǒng)計數(shù)據(jù)的精度與實時性；  7）使設(shè)備優(yōu)化運行，降低維護成本； 8）有

5、效控制電能消耗成本； 11）提高電力管理系統(tǒng)運行管理效率，大幅提升管理水平； 12）實現(xiàn)故障信息報警報警查詢，可以設(shè)置預(yù)報警信號和故障報警信號，通過聲光、界面等方式提示用戶，待用戶確認后復(fù)位，并可以提供報警信息打印功能。2  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述      本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)常熟閱山軒假日酒店變電所及樓層配電箱進出線進行用電監(jiān)控與電能管理；監(jiān)控范圍為分布于變電所以及樓層各電井配電箱的儀表，對于這些多功能儀表進行遠程實時監(jiān)控和電能管理。該系統(tǒng)總計有130只儀表（其中兩臺ACR330ELH、71臺PZ80L-E4/K

6、C、17臺PZ96L-E4/C、40臺DTSF1352），分6條總線，接入串口服務(wù)器，最后通過TCPIP網(wǎng)絡(luò)接至值班室監(jiān)控主機，從而實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。      本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層；如圖（1）所示：圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓撲圖      間隔設(shè)備層主要為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、開關(guān)量和智能斷路器等。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。  &

7、#160;   網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。      站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。      以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收

8、、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。      RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。2  電能管理系統(tǒng)主要功能2.1  數(shù)據(jù)采集與處理      數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COS、電度Epi、遠程

9、設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。      數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。2.6  運行負荷曲線      負荷趨勢曲線功能主要負責(zé)定時采集進線及重要回路電流和功率負荷參量，自動生成運行負荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設(shè)備的運行負荷狀況。點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換；可以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，

10、為分析整個系統(tǒng)的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。2.2  人機交互       系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。2.5  用戶權(quán)限管理      針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行?？梢酝ㄟ^用戶管理進

11、行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。2.3  歷史事件      歷時事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持。2.4  數(shù)據(jù)庫建立與查詢      主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。2.7

12、60; 遠程報表查詢      報表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計報表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、組合和統(tǒng)計生成用戶需要的報表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。      報表具有自由設(shè)置查詢時間實現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。3  案例分析      常熟閱山軒電能管理系統(tǒng)針對電井中

13、配電箱進行用電監(jiān)控與電能管理。      變電所進線采用ACR330ELH，出線采用PZ80L-E4/KC，樓層配電箱采用PZ96L-E4/C和DTSF1352-C。      ACR、PZ和DS系列多功能電力儀表，其是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度等多種電參量。并且ACR和PZ 系列儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點和2路繼電器控制輸出接點，這些接

14、點可以配合智能斷路器實現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動化、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。      系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。見圖（8）。                   &#

15、160;        圖（8）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖      低壓配電二次圖見圖（2）和（3），功能有電量遙測主要監(jiān)測運行設(shè)備的電參量，其中包括：線三相電壓，電流，功率，功率因數(shù)，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警；斷路器變位時會發(fā)出報警信號，提醒用戶及時處理故障。圖（2）變電所低壓配電二次圖圖（3）樓層低壓配電二次圖     

16、參數(shù)抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。該報表查詢供1個主變電所、1個柴油發(fā)電變電所和樓層2臺變壓器出線各低壓回路的電參數(shù)，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。見圖（6）。       遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能。見圖（4）

17、和圖（5）。圖（4） 實時遙信報警信息圖（5）歷史遙測報警信息查詢圖（6） 參數(shù)抄表       用電量報表功能，可選擇時間段進行查詢，支持任意時間段電度累計查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示，顯示某段時間內(nèi)的各配電回路的精確用電量，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 見圖（7）。圖（7） 電能報表4  結(jié)束語       隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電能系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在常熟閱山軒假日休閑酒店建筑智能化的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對變電所高低壓配電回路用電的實時監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器