安科瑞 唐瀟倩

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：用戶側(cè)配電系統(tǒng)的智能化、精細化、無人值守是當下配電管理的必然趨勢。針對用戶側(cè)的配電回路設(shè)計安裝智能儀表，再通過后臺系統(tǒng)來實時監(jiān)測各用能回路的工作狀態(tài)；記錄各個回路的電力參數(shù)。通過實時監(jiān)控用能以及相關(guān)電力參數(shù)、提高用能安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現(xiàn)了配電系統(tǒng)監(jiān)控的無人值守。通過用能的實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的采集及存儲，明確用戶的電能使用水平以及配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為用戶節(jié)約電力維護成本、物業(yè)的管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)，后期亦可根據(jù)對配電系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)的分析制定相應(yīng)的配電系統(tǒng)維護方案。現(xiàn)就上海森蘭教育中心D3-7地塊項目中使用的ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對用戶側(cè)用能智能化做一簡要介紹。  

關(guān)鍵詞：上海森蘭教育中心D3-7地塊，智慧建筑，智能配電系統(tǒng)  

0、引言

用戶側(cè)配電系統(tǒng)的智能化，科學(xué)化管理已經(jīng)成為當前配電系統(tǒng)的主流需求。針對用戶側(cè)配電體系設(shè)計的智能配電系統(tǒng)已經(jīng)是當下業(yè)主以及電力托管公司的*系統(tǒng)。通過搭建配電系統(tǒng)，對用戶側(cè)配電架構(gòu)的梳理，在關(guān)鍵節(jié)點安裝智能儀表，搭建供配電監(jiān)測體系，完成用戶配電系統(tǒng)的智能化管理。

ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端電力監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對上海森蘭教育中心D3-7地塊變電所內(nèi)進出線回路進行計量，通過對監(jiān)測回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，為管理者智能化管理，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

本文以上海森蘭教育中心D3-7地塊項目為例，簡單介ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海森蘭教育中心D3-7地塊項目中的應(yīng)用。

1、項目介紹

哈羅上海學(xué)校擬定建于浦東森蘭中塊核心商務(wù)區(qū)D3-7地塊，靠近張揚北路和洲海路。學(xué)校涵蓋小學(xué)到13年級，屬于全日制男女同校的學(xué)校，預(yù)計學(xué)生數(shù)目為1200-1500名。

根據(jù)規(guī)劃，項目占地面積2.5萬平方米，建筑面積約3.75萬平方米。結(jié)合上海開放式大都市的特點以及哈羅*的教育理念，項目將采用中國傳統(tǒng)庭院式布局，將辦公樓、圖書館、體育中心、綠化廣場連為一體，并設(shè)置了生態(tài)農(nóng)場、屋頂花園等綠化設(shè)施。

現(xiàn)針對本項目中的變電所進出線多功能儀表設(shè)計一套電力監(jiān)控系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)通過采集現(xiàn)場各種智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，后臺集中顯示、存儲，并通過相應(yīng)的報表等形式顯示導(dǎo)出。

2、用戶需求

本項目中主要是變電所進出線用能數(shù)據(jù)的采集、存儲、統(tǒng)計、顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：

1) 系統(tǒng)具有使用一次圖形式顯示采集變電所配電回路運行狀態(tài)、顯示重要進出線回路的母線電壓，進線、有功無功功率、功率因數(shù)和頻率以及電能；

2) 系統(tǒng)具有各個回路定時實時抄表匯總統(tǒng)計，用戶可自由查詢各個回路的用電情況；

3) 系統(tǒng)具有對現(xiàn)場各監(jiān)測點設(shè)計回路負荷趨勢曲線，便于維護人員掌握用電需求與供電負荷占比；

4) 系統(tǒng)可對歷史數(shù)據(jù)進行對比分析，可及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少設(shè)備維護費用；

5) 系統(tǒng)具有通訊狀態(tài)顯示，可實時的顯示各設(shè)備的通訊狀態(tài)，可在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)；

6) 系統(tǒng)具有權(quán)限管理功能，通過用戶權(quán)限管理可防止未經(jīng)授權(quán)的操作；

7) 預(yù)留開放數(shù)據(jù)接口給數(shù)據(jù)第三方做數(shù)據(jù)上傳。

3、設(shè)計方案

3.1參考標準

系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標準：

JGJ/T16-2016 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

GB/J63-90《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(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《計算站場地技術(shù)要求》

GB/50198-94《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

DL/T 698.31-2010《第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《第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《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/814-2013《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

鑒于上海森蘭教育中心D3-7地塊項目的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)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(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點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(tǒng)的搭建做以下設(shè)計：上海森蘭教育中心D3-7地塊項目所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場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)至系統(tǒng)后臺配置的協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器，協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器直接通過主機串口傳輸數(shù)據(jù)。系統(tǒng)拓撲圖如下：

電力監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖

4、系統(tǒng)功能

上位機軟件采用ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過軟件進行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1 功能特點

ACREL-2000電力監(jiān)控系統(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(yīng)快捷按鈕即可進入相應(yīng)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(luò)結(jié)構(gòu)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。

4.2 軟件功能：

4.2.1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(shè)計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應(yīng)密碼，方能進入本系統(tǒng)。界面如圖1所示。

圖1登陸界面

4.2.2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2所示。

圖2 通訊示意

4.2.3 監(jiān)測詳圖

監(jiān)測詳圖反應(yīng)了整個系統(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3所示。

圖3監(jiān)測詳圖

4.2.4 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4所示

圖4 參數(shù)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(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(dǎo)出或打印。界面如圖5所示。

圖5 電能報表

5、結(jié)束語

上海森蘭教育中心D3-7地塊電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導(dǎo)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(yīng)階段的。本系統(tǒng)在設(shè)計、安裝、調(diào)試的同時，也是對建筑的配電架構(gòu)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，我方還多次安排技術(shù)人員提供施工指導(dǎo)相關(guān)的，保證了項目的通訊線纜的鋪設(shè)質(zhì)量，規(guī)避了很多施工方面常見的錯誤，提高了項目質(zhì)量。本項目中還為客戶定制了溫控儀，綜保等第三方設(shè)備的監(jiān)控界面。滿足了客戶相關(guān)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(dǎo)出方式，便于后期物業(yè)的相關(guān)管理，提高為客戶服務(wù)的效率。

在商業(yè)建筑項目中，業(yè)主對于數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，以及及時性都有相對較高的要求。針對商業(yè)建筑項目建議配置安科瑞品牌ACR系列以及DTSF導(dǎo)軌表，現(xiàn)場以及后臺的統(tǒng)一性，一定程度上提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在系統(tǒng)架構(gòu)搭建以及后期系統(tǒng)軟硬件服務(wù)上都有很大的優(yōu)勢。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(yīng)的用能服務(wù)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)。本項目還涉及到了能數(shù)據(jù)上傳，通過數(shù)據(jù)接口的開放，數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)發(fā)，為客戶提供手的用能數(shù)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(yīng)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)電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

[3].韓月，耿寶宏，高強.智能變電站變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)[J].城市建設(shè)理論研究 2012. 10