淺析電能管理配電監(jiān)控系統(tǒng)常熟濱江鄰里中心的應(yīng)用

1、常熟濱江鄰里中心電能管理配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用摘要：介紹常熟濱江鄰里中心電能管理系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-3000電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理。關(guān)鍵詞：大型公建;常熟濱江鄰里中心;樓層；變電所;智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理系統(tǒng)0概述 常熟濱江新城鄰里中心是常熟沿江開(kāi)發(fā)區(qū)濱江新城第一個(gè)社區(qū)商業(yè)項(xiàng)目，且真正意義上唯一位于新城中心的，集商業(yè)，文化，體育，衛(wèi)生，教育于一體的社區(qū)商業(yè)服務(wù)中心，建筑面積達(dá)34175平米，占地面積16049平米的大型體

2、驗(yàn)式消費(fèi)模式廣場(chǎng)，其中機(jī)動(dòng)車停車位180個(gè)，非機(jī)動(dòng)停車位2100個(gè)。 本項(xiàng)目為常熟濱江新城鄰里中心電力監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對(duì)常熟濱江新城鄰里中心的樓層和變電所進(jìn)出線進(jìn)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(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的最新發(fā)展，對(duì)變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對(duì)配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。 1客戶需求 1.模擬顯示2B分變、2分變、3分變、4分變配電室一次圖 2.

3、實(shí)時(shí)顯示10kV、700V、400V所有回路監(jiān)測(cè)到的電參數(shù)（I、U、P、F、PF、EPI等） 3.700V變頻器回路電流越限報(bào)警，開(kāi)關(guān)變位報(bào)警，并能能同時(shí)彈出告警窗口，以便讓維護(hù)人員迅速的找到報(bào)警位置 4.系統(tǒng)具有自檢功能，當(dāng)系統(tǒng)的軟件或硬件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)有聲光報(bào)警 5.10kV、700V、400V配電系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)和歷史曲線顯示 6.10kV、700V重要所有回路諧波的實(shí)時(shí)和歷史棒圖 7.豐富的電能管理功能，（電能棒圖，日用電量趨勢(shì)，餅圖等）豐富的報(bào)表管理，（日，月復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量，查詢），10KV、700V、400V、所有回路具有電能報(bào)表查詢功能 8.用戶賬戶管理，不通等級(jí)的用戶賬戶限制查詢不同級(jí)

4、別的系統(tǒng)數(shù)據(jù) 9.可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽的方式在辦公室經(jīng)局域網(wǎng)瀏覽該系統(tǒng)，以便隨時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備的情況 10.將該系統(tǒng)里的電能等重要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至本公司的生產(chǎn)管理系統(tǒng)的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，以備進(jìn)一步處理分析 11.細(xì)化功能根據(jù)用戶習(xí)慣修改 2設(shè)計(jì)及選型參照的標(biāo)準(zhǔn)GB2887-2000 計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求GB/T13729-2002遠(yuǎn)動(dòng)終端通用技術(shù)條件DL/T 814-2002 配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范DL/T634-2002 遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T721-2000 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端DL/T770-2001 微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)條件GB/T50063-2008電

5、力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB-14285-2006 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程GBJ232-2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB/T15145-2001微機(jī)線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件GB/50198-2011 監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述 本能耗管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)常熟濱江新城鄰里中心樓層配電箱和變電所進(jìn)出線進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理；監(jiān)控范圍為分布于樓層各電井配電箱的儀表和變電所低壓進(jìn)出線儀表，對(duì)于這些多功能儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理。該系統(tǒng)總計(jì)有210只儀表（其中102臺(tái)為PZ80-E4/C），分12條總線，通過(guò)串口服務(wù)器的采集，傳輸至值班室監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)

6、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）和圖（2）所示：圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（串口采集器1）圖（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（串口采集器2） 間隔設(shè)備層主要為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、開(kāi)關(guān)量和智能斷路器等。這些裝置分別對(duì)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集。 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(chǎng)采集裝置集中采集，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場(chǎng)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(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行

7、狀況，以人機(jī)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(jiǎn)單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時(shí)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(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。4電能管理系統(tǒng)主要功能 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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、

8、功率P、功率因數(shù)COS、電度Epi、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)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(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶查詢。5案例分析 常熟濱江鄰里中心電能管理系統(tǒng)針對(duì)電井中配電箱和變電所配電柜回路進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理。 樓層配電箱回路采用PZ80-E4/C多功能電力儀表，其是針對(duì)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(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無(wú)功電度等多種電參量。并且本儀表帶有4路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸

9、出接點(diǎn)，這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí)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(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。 參數(shù)抄表功能，主要對(duì)低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表查詢供一個(gè)變電所和樓層進(jìn)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(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。見(jiàn)圖（7）。圖（7） 參數(shù)抄表 低壓配電二次圖見(jiàn)圖（3）和圖（4），功能有電量遙測(cè)主要監(jiān)測(cè)運(yùn)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

10、率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括：開(kāi)關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警；斷路器變位時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶及時(shí)處理故障。圖（3）低壓配電二次圖圖（4）低壓配電二次圖 遙信和遙測(cè)報(bào)警功能，主要完成對(duì)低壓各出線回路的開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控，對(duì)開(kāi)關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報(bào)警界面指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào)警，提醒值班人員及時(shí)處理。負(fù)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(jiàn)圖（5）和圖（6）。圖（5） 實(shí)時(shí)遙信報(bào)警信息圖（6）歷史遙測(cè)報(bào)警信息查詢6結(jié)束語(yǔ) 隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電能系統(tǒng)已成為全國(guó)各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)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)在常熟濱江鄰里中心的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所高低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)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，可以與協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器、計(jì)算機(jī)等組成電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑智能化。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框及語(yǔ)音提示，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表