安科瑞电气股份有限公司

摘要：园区用户侧用能的透明化、智能化、精细化是当下用能管理的必然趋势。针对用户侧的配电进线回路，设计安装智能仪表，再通过后台系统来实时监控各用能回路的工作状态；并计量各个回路的用电量、用水量、用气量。通过实时监控用能以及相关电力参数、提高用能安全、可靠及维护效率、降低维护的人工成本、实现了配电系统监控的无人值守。通过用能的实时监测，数据的采集及存储，明确用户的电能使用水平以及电能的具体去向，为用户节约电力维护成本、物业的合理收费提供数据依据，后期亦可根据对用能数据的分析制定相应的节能改造措施。现就金桥德勤电能管理系统项目中使用的ACREL-3000电能管理系统对用户侧用能智能化做一简要介绍。

关键词：金桥德勤电能管理系统  电能管理  无人值守  节能改造  智能配电系统  配电自动化

0引言

  园区类用能的智化，科学化管理已经成为当前园区物业的主流需求。针对园区内用能的实时监控，数据的存储积累，分析的计量系统已经成为当下物流的必备系统。物业通过智能计量系统对园区的供配电系统进行梳理，在关键节点安装智能仪表，搭建供配电计量体系，完成园区用能的智能化计量。

  ACREL-3000电能管理系统正是针对以上趋势而研发的用户端电能管理系统。本系统通过对金桥德勤电能管理系统项目内重要回路进行计量，通过对监测回路用能的实时计量、存储、分析，以表格或图形的形式来显示整个计量体系用能状况，明确用能去向，为管理者用能考核，用能收费提供数据依据。

  本文以金桥德勤电能管理系统为例，简单介绍ACREL-3000电能管理系统在金桥德勤电能管理系统配电系统中的应用。

1项目介绍

  上海金桥德勤通用厂房位于上海川桥路金湘路交叉口，由两栋9层高层（A#、B#厂房建筑高度48.6米）、两栋4层低层（C#、D#厂房建筑高度23.6米）及一个整体地下室构成。总建筑面积56846.87平方米，其中地上总建筑面积40868.34平方米，地下建筑面积15978.53平方米。安科瑞电气股份有限公司于2015年3月承接了上海金桥德勤通用厂房的电能管理系统的设计与实施。设计中充分体现系统的先进性、可靠性、安全性、开放性、可维护性等。

  上海金桥德勤通用厂房共1个10KV/0.4KV配电房，在配电房内有0.4KV的安科瑞PZ96L-E4仪表102块；A#有安科瑞PZ96L-E4仪表13块，B#有安科瑞PZ96L-E4仪表8块；C#和D#分别有安科瑞PZ96L-E4仪表4块，上海金桥德勤通用厂房共用安科瑞仪表133块。对于上海金桥德勤通用厂房的配电情况，在每栋大楼里安放了采集器通过光纤到A栋的消防控制室，配电房的仪表连接至安放在配电室旁边的通讯机柜再通过光纤到消防控制室，将所有的仪表连接一起，实现对上海金桥德勤通用厂房用电的实时管理。

2用户需求

  本项目中主要是楼层内用户用能数据的采集以及电能报表的统计，显示。基本的需求整理分析后分为以下几个方面：

1. 系统具有使用一次图形式显示采集0 .4kV配电室配电回路运行状态、显示0.4kV回路的母线电压，进线、有功无功功率、功率因数和频率以及电能；
2. 系统具有各个回路定时实时抄表汇总统计，用户可自由查询各个回路的用电情况；
3. 系统具有对现场各监测点设计回路负荷趋势曲线，便于维护人员掌握用电需求与供电负荷占比；
4. 系统可对历史数据进行对比分析，可及时发现潜在故障，减少设备维护费用；
5. 系统具有通讯状态显示，可实时的显示各设备的通讯状态，可在线监测网络通讯状态；
6. 系统具有权限管理功能，通过用户权限管理可防止未经授权的操作。

3设计方案

3.1参考标准

系统的设计满足以下所列制造和试验标准：

JGJ/T 16-92      《民用建筑电气设计规范》

GB/J63-90  《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

GB/T13730  《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

GB2887  《计算站场地技术要求》

GB/50198-94      《监控系统工程技术规范》

DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

DL/T 698.41-2010    《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

DL/T/814-2002        《配电自动化系统功能规范》

3.2 系统架构设计

  鉴于金桥德勤电能管理系统的建筑规模、性质，以及后续项目的可连带发展的性质，安科瑞电气股份有限公司系统部根据用户的几点需求以及在相同性质工程中的经验，对该建筑的智能配电系统的搭建做以下设计：金桥德勤电能管理系统所有监控点位现已安装智能电力仪表，且均采用标准的Modbus-RTU协议。将现场安装的智能仪表通过屏蔽双绞线以手拉手式相连，数据总线直接铺设至主机所在的变电所值班室。数据总线通过协议转换隔离器将数据传输至系统主机。系统示意图1所示。

图1

4 系统功能

  上位机软件采用ACREL-3000电能管理系统，通过软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等，完成了在上位机软件监控及电力监控的功能。

4.1 功能特点

  ACREL-3000电能管理系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠的特点。点击相应快捷按钮即可进入相应的系统功能模块；系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统具有人机界面友好，显示数据直观，方便用户查阅。

4.2 软件功能：

4.2.1运行系统

  软件的界面可以根据项目的特点和客户的要求来设计。初始界面为“登录界面”，客户需通过用户名，输入相应密码，方能进入本系统。界面如图2所示。

图2登陆界面

4.2.2通讯示意图

  通讯示意图为拓扑图，显示系统与仪表的通讯是否正常。通过界面模块颜色的变化来反映整个系统各个监控点位的运行状态。界面如图3所示。

图3 通讯示意

4.2.3 监测详图

  监测详图反应了整个系统配电回路名称，相应的配电体系以及回路的主要电参量。通过实时数据的显示，直观反映本项目各个监测回路的运行数据，便于管理者实时了解系统运行状态。界面如图4所示。

图4 监测详图

4.2.4 参数抄表

  参数报表反映了本项目监测回路的在过去某时间点的运行数据，通过当前或者过去某时间点的实时参量数据反映回路状态。主要的数据包括：三相电压，三相电流，电能，有功功率，无功功率，功率补偿因数，频率。界面如图5所示

图5 参数抄表

4.2.5 电能报表

  电能报表是对用电量的管理以报表形式呈现，该报表可以实现系统运行期间的任意时间段内的月抄表，日抄表，小时抄表等功能，且可以Excel形式导出或打印。界面如图6所示。

图6 电能报表

4.2.6实时报警

  本系统还针对主要电参量的遥测量（包括进线回路的电流、电压、频率、功率因素和出线回路的电流越线报警）。也能点击打开历史报警调出历史报警界面。界面如图7所示。

图7实时报警

5 结束语

  金桥德勤电能管理系统实现用电数据的实时采集、存储、显示、导出。项目从园区的计量系统的搭建，到后期调试，系统数据的核对，整个过程我方提供了相应阶段的技术支持。本系统在设计、安装、调试的同时，也是对整个园区用能架构的详细梳理，通过对用能情况的细致分类，明确园区用能的具体去向，从而了解各个工艺以及分段的运作状态。在本项目中的实际实施过程中还为客户定制了日、月、年电能报表。满足了客户相关的定制化需求，为客户提供了多样性的数据分析处理方式，以及导出方式，便于后期物业的相关管理，提高为客户服务的效率。

  除此之外系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示业主各配电回路的电能使用状况、负载越限具有弹出报警对话框及报警声音提示，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究制定相应的用能服务计划。该系统运行安全、可靠、稳定，为配电系统终端用户解决各个配电回路的具体用电不明的问题，为后期物业管理者的节能减排以及日常管理调整提供了真实可靠的依据。

参考文献

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中.电力仪表在大型商业酒店电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6