繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定   

摘要：用戶(hù)側(cè)配電系統(tǒng)的智能化、精細(xì)化、無(wú)人值守是當(dāng)下配電管理的必然趨勢(shì)。針對(duì)用戶(hù)側(cè)的配電回路設(shè)計(jì)安裝智能儀表，再通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各用能回路的工作狀態(tài)；記錄各個(gè)回路的電力參數(shù)。通過(guò)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(wú)人值守。通過(guò)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(hù)的電能使用水平以及配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為用戶(hù)節(jié)約電力維護(hù)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(duì)配電系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析制定相應(yīng)的配電系統(tǒng)維護(hù)方案。現(xiàn)就上海森蘭教育中心D3-7地塊項(xiàng)目中使用的ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)側(cè)用能智能化做簡(jiǎn)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(hù)側(cè)配電系統(tǒng)的智能化，科學(xué)化管理已經(jīng)成為當(dāng)配電系統(tǒng)的主流需求。針對(duì)用戶(hù)側(cè)配電體系設(shè)計(jì)的智能配電系統(tǒng)已經(jīng)是當(dāng)下業(yè)主以及電力托管公司的*系統(tǒng)。通過(guò)搭建配電系統(tǒng)，對(duì)用戶(hù)側(cè)配電架構(gòu)的梳理，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝智能儀表，搭建供配電監(jiān)測(cè)體系，完成用戶(hù)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(duì)以上趨勢(shì)而研發(fā)的用戶(hù)端電力監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)上海森蘭教育中心D3-7地塊變電所內(nèi)進(jìn)出線(xiàn)回路進(jìn)行計(jì)量，通過(guò)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(lái)顯示整個(gè)配電體系的運(yùn)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(xiàng)目為例，簡(jiǎn)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(xiàng)目中的應(yīng)用。

1項(xiàng)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(yáng)北路和洲海路。學(xué)校涵蓋小學(xué)到13年級(jí)，屬于全日制男女同校的學(xué)校，預(yù)計(jì)學(xué)生數(shù)目為1200-1500名。

  根據(jù)規(guī)劃，項(xiàng)目占地面積2.5萬(wàn)平方米，建筑面積約3.75萬(wàn)平方米。結(jié)合上海開(kāi)放式大都市的特點(diǎn)以及哈羅*的教育理念，項(xiàng)目將采用中傳統(tǒng)庭院式布局，將辦公樓、圖書(shū)館、體育中心、綠化廣場(chǎng)連為體，并設(shè)置了生態(tài)農(nóng)場(chǎng)、屋頂花園等綠化設(shè)施。

  現(xiàn)針對(duì)本項(xiàng)目中的變電所進(jìn)出線(xiàn)多功能儀表設(shè)計(jì)套電力監(jiān)控系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)采集現(xiàn)場(chǎng)各種智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，后臺(tái)集中顯示、存儲(chǔ)，并通過(guò)相應(yīng)的報(bào)表等形式顯示導(dǎo)出。

2用戶(hù)需求

  本項(xiàng)目中主要是變電所進(jìn)出線(xiàn)用能數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、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：

  系統(tǒng)具有使用次圖形式顯示采集變電所配電回路運(yùn)行狀態(tài)、顯示重要進(jìn)出線(xiàn)回路的母線(xiàn)電壓，進(jìn)線(xiàn)、有功無(wú)功功率、功率因數(shù)和頻率以及電能；

  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(hù)可自由查詢(xún)各個(gè)回路的用電情況；

  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(xiàn)，便于維護(hù)人員掌握用電需求與供電負(fù)荷占比；

  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；

  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(xiàn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)；

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

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

3設(shè)計(jì)方案

3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

  系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

  JGJ/T16-2016 《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   《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     《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    《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     《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(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

  鑒于上海森蘭教育中心D3-7地塊項(xiàng)目的建筑規(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(hù)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)：上海森蘭教育中心D3-7地塊項(xiàng)目所有監(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(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線(xiàn)直接鋪設(shè)至系統(tǒng)后臺(tái)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(guò)主機(jī)串口傳輸數(shù)據(jù)。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：

電力監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

4 系統(tǒng)功能

  上位機(jī)軟件采用ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)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-2000電力監(jiān)控系統(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(hù)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(hù)的要求來(lái)設(shè)計(jì)。初始界面為“登錄界面”，客戶(hù)需通過(guò)用戶(hù)名，輸入相應(yīng)密碼，方能進(jìn)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?fù)鋱D，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過(guò)界面模塊顏色的變化來(lái)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2所示。

圖2 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(chēng)，相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。通過(guò)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3所示。

圖3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(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)當(dāng)或者過(guò)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(wú)功功率，功率補(bǔ)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(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5所示。

圖5 電能報(bào)表

5 結(jié)束語(yǔ)

  上海森蘭教育中心D3-7地塊電力監(jiān)控系統(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)目從配電系統(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(guò)程我方提供了相應(yīng)階段的。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的同時(shí)，也是對(duì)建筑的配電架構(gòu)的詳細(xì)梳理，通過(guò)對(duì)用能情況的細(xì)致分類(lèi)，明確建筑內(nèi)配電體系的運(yùn)作模式和狀態(tài)。

  在本項(xiàng)目中的實(shí)際實(shí)施過(guò)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(xiàng)目的通訊線(xiàn)纜的鋪設(shè)質(zhì)量，規(guī)避了很多施工方面常見(jiàn)的錯(cuò)誤，提高了項(xiàng)目質(zhì)量。本項(xiàng)目中還為客戶(hù)定制了溫控儀，綜保等三方設(shè)備的監(jiān)控界面。滿(mǎn)足了客戶(hù)相關(guān)的定制化需求，為客戶(hù)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(hù)服務(wù)的效率。

  在商業(yè)建筑項(xiàng)目中，業(yè)主對(duì)于數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，以及及時(shí)性都有相對(duì)較高的要求。針對(duì)商業(yè)建筑項(xiàng)目建議配置安科瑞品牌ACR系列以及DTSF導(dǎo)軌表，現(xiàn)場(chǎng)以及后臺(tái)的統(tǒng)性，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)上都有很大的勢(shì)。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(huà)框及報(bào)警聲音提示，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線(xiàn)、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(hù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)配電回路的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、重要電參量實(shí)時(shí)顯示的功能，為后期管理者的配電系統(tǒng)維護(hù)提供了真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。本項(xiàng)目還涉及到了酒店能數(shù)據(jù)上傳，通過(guò)數(shù)據(jù)接口的開(kāi)放，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)，為客戶(hù)提供*手的用能數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1].任致程 周中. 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項(xiàng)計(jì)量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

[3].韓月 ， 耿寶宏 ， 高強(qiáng).智能變電站變電設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J].東北電力技術(shù) 2011. 6

[4].田瑛.智能變電站設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].城市建設(shè)理論研究 2012. 10

作者簡(jiǎn)介：繆建梅，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電