摘要：園區(qū)用戶側(cè)用能的透明化、智能化、精細(xì)化是當(dāng)下用能管理的必然趨勢(shì)。針對(duì)用戶側(cè)的配電進(jìn)線回路，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)；并計(jì)量各個(gè)回路的用電量、用水量、用氣量。通過實(shí)時(shí)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(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)控的無人值守。通過用能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)的采集及存儲(chǔ)，明確用戶的電能使用水平以及電能的具體去向，為用戶節(jié)約電力維護(hù)成本、物業(yè)的合理收費(fèi)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，后期亦可根據(jù)對(duì)用能數(shù)據(jù)的分析制定相應(yīng)的節(jié)能改造措施。現(xiàn)就金橋德勤電能管理系統(tǒng)項(xiàng)目中使用的ACREL-3000電能管理系統(tǒng)對(duì)用戶側(cè)用能智能化做一簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：電能管理系統(tǒng)  電能管理  無人值守  節(jié)能改造  智能配電系統(tǒng)  配電自動(dòng)化

0引言

  園區(qū)類用能的智化，科學(xué)化管理已經(jīng)成為當(dāng)前園區(qū)物業(yè)的主流需求。針對(duì)園區(qū)內(nèi)用能的實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)積累，分析的計(jì)量系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)下物流的系統(tǒng)。物業(yè)通過智能計(jì)量系統(tǒng)對(duì)園區(qū)的供配電系統(tǒng)進(jìn)行梳理，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝智能儀表，搭建供配電計(jì)量體系，完成園區(qū)用能的智能化計(jì)量。

  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)金橋德勤電能管理系統(tǒng)項(xiàng)目?jī)?nèi)重要回路進(jìn)行計(jì)量，通過對(duì)監(jiān)測(cè)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)計(jì)量體系用能狀況，明確用能去向，為管理者用能考核，用能收費(fèi)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

  本文以金橋德勤電能管理系統(tǒng)為例，簡(jiǎn)單介紹ACREL-3000電能管理系統(tǒng)在金橋德勤電能管理系統(tǒng)配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1項(xiàng)目介紹

  上海金橋德勤通用廠房位于上海川橋路金湘路交叉口，由兩棟9層高層（A#、B#廠房建筑高度48.6米）、兩棟4層低層（C#、D#廠房建筑高度23.6米）及一個(gè)整體地下室構(gòu)成。總建筑面積56846.87平方米，其中地上總建筑面積40868.34平方米，地下建筑面積15978.53平方米。安科瑞電氣股份有限公司于2015年3月承接了上海金橋德勤通用廠房的電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性、安全性、開放性、可維護(hù)性等。

  上海金橋德勤通用廠房共1個(gè)10KV/0.4KV配電房，在配電房?jī)?nèi)有0.4KV的安科瑞PZ96L-E4儀表102塊；A#有安科瑞PZ96L-E4儀表13塊，B#有安科瑞PZ96L-E4儀表8塊；C#和D#分別有安科瑞PZ96L-E4儀表4塊，上海金橋德勤通用廠房共用安科瑞儀表133塊。對(duì)于上海金橋德勤通用廠房的配電情況，在每棟大樓里安放了采集器通過光纖到A棟的消防控制室，配電房的儀表連接至安放在配電室旁邊的通訊機(jī)柜再通過光纖到消防控制室，將所有的儀表連接一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)上海金橋德勤通用廠房用電的實(shí)時(shí)管理。

2用戶需求

  本項(xiàng)目中主要是樓層內(nèi)用戶用能數(shù)據(jù)的采集以及電能報(bào)表的統(tǒng)計(jì)，顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個(gè)方面：

1. 系統(tǒng)具有使用一次圖形式顯示采集0 .4kV配電室配電回路運(yùn)行狀態(tài)、顯示0.4kV回路的母線電壓，進(jìn)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(gè)回路定時(shí)實(shí)時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)，用戶可自由查詢各個(gè)回路的用電情況；

3. 系統(tǒng)具有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)回路負(fù)荷趨勢(shì)曲線，便于維護(hù)人員掌握用電需求與供電負(fù)荷占比；

4. 系統(tǒng)可對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用；

5. 系統(tǒng)具有通訊狀態(tài)顯示，可實(shí)時(shí)的顯示各設(shè)備的通訊狀態(tài)，可在線監(jiān)測(cè)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。

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 16-92      《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/J63-90  《電力裝置的電測(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/50198-94      《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/814-2002        《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)

  鑒于金橋德勤電能管理系統(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系統(tǒng)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)：金橋德勤電能管理系統(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)至主機(jī)所在的變電所值班室。數(shù)據(jù)總線通過協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)。系統(tǒng)示意圖1所示。

圖1

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)控及電力監(jiān)控的功能。

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(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運(yùn)行系統(tǒng)

  軟件的界面可以根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)和客戶的要求來設(shè)計(jì)。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(jìn)入本系統(tǒng)。界面如圖2所示。

圖2登陸界面

4.2.2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3所示。

圖3 通訊示意

4.2.3 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4所示。

圖4 監(jiān)測(cè)詳圖

4.2.4 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)前或者過去某時(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5所示

圖5 參數(shù)抄表

4.2.5 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6所示。

圖6 電能報(bào)表

4.2.6實(shí)時(shí)報(bào)警

  本系統(tǒng)還針對(duì)主要電參量的遙測(cè)量（包括進(jìn)線回路的電流、電壓、頻率、功率因素和出線回路的電流越線報(bào)警）。也能點(diǎn)擊打開歷史報(bào)警調(diào)出歷史報(bào)警界面。界面如圖7所示。

圖7實(shí)時(shí)報(bào)警

5 結(jié)束語

  金橋德勤電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、顯示、導(dǎo)出。項(xiàng)目從園區(qū)的計(jì)量系統(tǒng)的搭建，到后期調(diào)試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的核對(duì)，整個(gè)過程我方提供了相應(yīng)階段的技術(shù)支持。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的同時(shí)，也是對(duì)整個(gè)園區(qū)用能架構(gòu)的詳細(xì)梳理，通過對(duì)用能情況的細(xì)致分類，明確園區(qū)用能的具體去向，從而了解各個(gè)工藝以及分段的運(yùn)作狀態(tài)。在本項(xiàng)目中的實(shí)際實(shí)施過程中還為客戶定制了日、月、年電能報(bào)表。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。

  除此之外系統(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、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框及報(bào)警聲音提示，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究制定相應(yīng)的用能服務(wù)計(jì)劃。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，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，為后期物業(yè)管理者的節(jié)能減排以及日常管理調(diào)整提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。