何花

 安(ān)科瑞(ruì)電(diàn)氣股(gǔ)份有(yǒu)限公司，上(shàng)海 嘉定 201801；

摘要(yào)：介紹(shào)常熟江(jiāng)南大廈(shà)電(diàn)能(néng)管(guǎn)理係(xì)統，采(cǎi)用(yòng)智能(néng)電力儀(yí)表采集配電(diàn)現(xiàn)場的各種電參量(liáng)和開(kāi)關(guān)信號(hào)。係(xì)統(tǒng)采用(yòng)現(xiàn)場就地組網(wǎng)的(dí)方(fāng)式(shì)，組(zǔ)網後(hòu)通(tōng)過現場總綫(xiàn)通(tōng)訊(xùn)並(bìng)遠傳至(zhì)後(hòu)台，通(tōng)過Acrel-3000型(xíng)電能管(guǎn)理係(xì)統實(shí)現變電(diàn)所(suǒ)配電回路(lù)用電的實(shí)時(shí)監控。

關鍵(jiàn)詞：辦公樓(lóu);常熟(shú)江(jiāng)南大廈;樓(lóu)層(céng)；智(zhì)能(néng)電(diàn)力儀(yí)表(biǎo);Acrel-3000型(xíng);電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)係統

0
，概(gài)述

  常熟江南大(dà)廈(shà)位於常(cháng)熟市海虞(yú)南(nán)路(lù)1號。

  本(běn)項目為(wéi)常熟(shú)江(jiāng)南大(dà)廈的電能(néng)管(guǎn)理係統(tǒng)。根據(jù)配(pèi)電(diàn)係統管(guǎn)理(lǐ)的(dí)要求，需要(yào)對樓(lóu)層(céng)配(pèi)電箱(xiāng)出綫分別進行(háng)電力(lì)監控，以保證(zhèng)用電(diàn)的(dí)安(ān)全(quán)
，可(kě)靠和。

Acrel-2000型(xíng)低壓智能配電係統(tǒng)，充(chōng)分利用(yòng)了現(xiàn)代電子技(jì)術
，計算機技(jì)術
，網絡技(jì)術(shù)和現場(cháng)總綫(xiàn)技術的發(fā)展，對(duì)變配(pèi)電係(xì)統(tǒng)進行分散(sàn)數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控(kòng)管理(lǐ)。對(duì)配電係統(tǒng)的二次設(shè)備進行組(zǔ)網，通過(guò)計算(suàn)機和(hé)通(tōng)訊網(wǎng)絡，將分(fēn)散的配(pèi)電所(suǒ)的現場設備(bèi)連接為(wéi)一個有(yǒu)機的整(zhěng)體，實現(xiàn)電(diàn)網(wǎng)運行的(dí)遠(yuǎn)程監控(kòng)和集中(zhōng)管理(lǐ)。

1
，係統結構描述

  本(běn)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)要實現常熟江(jiāng)南(nán)大廈樓層(céng)的0.4kV配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)進行(háng)用(yòng)電(diàn)監控與(yǔ)電(diàn)能(néng)管理。監(jiān)控(kòng)範圍為288台(tái)安科瑞(ruì)自製的多功能電力儀表(biǎo)進(jìn)行遠程(chéng)實時監控(kòng)和(hé)電能管(guǎn)理(lǐ)，其(qí)中(zhōng)203台(tái)PZ80L-E4/C，85台DDSF1352-C。該(gāi)係(xì)統50隻多功(gōng)能電力(lì)儀(yí)表，分27條總綫(xiàn)，這兩條總綫(xiàn)通(tōng)過屏(píng)蔽雙絞綫(xiàn)拉至(zhì)串(chuàn)口服(fú)務(wù)器，後直接(jiē)拉(lā)至值(zhí)班室連接(jiē)到監控(kòng)主機，實(shí)現總(zǒng)綫上儀表(biǎo)與(yǔ)監控主機的數據連通。

  本(běn)監(jiān)控係統(tǒng)采用(yòng)分層(céng)分(fēn)布式結(jié)構(gòu)，即(jí)站控層(céng)，通訊層(céng)與間隔(gé)層；如(rú)圖（1）所(suǒ)示：

圖(tú)（1）低壓網絡拓撲圖

  間(jiān)隔(gé)設備(bèi)層主要為：安科瑞(ruì)多功能(néng)網(wǎng)絡電力儀表
，開關量
，模(mó)擬量采(cǎi)集(jí)模(mó)塊和(hé)智能斷(duàn)路器等。這(zhè)些(xiē)裝置(zhì)分別對應相(xiāng)應的一(yī)次(cì)設備安(ān)裝在電氣櫃(guì)內，這(zhè)些裝置(zhì)均(jūn)采用RS485通訊接口，通(tōng)過現場MODBUS總(zǒng)綫組網(wǎng)通(tōng)訊，實現數據現(xiàn)場采集(jí)。

  網絡通(tōng)訊(xùn)層主要(yào)為：串口(kǒu)服務(wù)器，其主要功能為(wéi)把(bǎ)RS485信(xìn)號轉換(huàn)成RS232信號(hào)，完成現(xiàn)場層和(hé)站(zhàn)控層(céng)之(zhī)間(jiān)的(dí)數據(jù)交互(hù)。

  站控管(guǎn)理(lǐ)層：設有(yǒu)高性能工(gōng)業計算(suàn)機
，顯示(shì)器(qì)
，UPS電源(yuán)
，打印(yìn)機等(děng)設備。監(jiān)控係統(tǒng)安(ān)裝在(zài)計算(suàn)機上，集(jí)中(zhōng)采集(jí)顯(xiǎn)示現場設備運(yùn)行(háng)狀況(kuàng)，以人(rén)機(jī)交(jiāo)互的(dí)形(xíng)式顯示(shì)給用(yòng)戶(hù)。

  以上網絡儀(yí)表均采(cǎi)用RS485接(jiē)口(kǒu)和MODBUS-RTU通訊協議(yì)，RS485采(cǎi)用屏蔽(bì)綫(xiàn)傳(chuán)輸，一般都(dū)采用(yòng)二(èr)根(gēn)連綫(xiàn)，接綫簡單(dān)方便(biàn)；通訊(xùn)接(jiē)口(kǒu)是半(bàn)雙工(gōng)通信即通信(xìn)的雙方都可(kě)以接收
，發(fā)送(sòng)數據但是在同一(yī)時刻隻能發送或(huò)接收(shōu)數據，數(shù)據zui高傳輸速率為(wéi)10Mbps。RS485接口是采用平衡(héng)驅(qū)動器和(hé)差分(fēn)接收器的組合，抗噪聲(shēng)幹(gān)擾能(néng)力增強(qiáng)，總綫(xiàn)上允許連(lián)接多達32個(gè)設備，zui大傳(chuán)輸(shū)距離為(wéi)1.2km。

2
，電能管理(lǐ)係統(tǒng)主要功能(néng)

2.1 數據(jù)采集與處理(lǐ)

  數據采集是配電監控(kòng)的(dí)基礎(chǔ)，數(shù)據采(cǎi)集(jí)主要(yào)由(yóu)底(dǐ)層多功(gōng)能網絡儀(yí)表采集完(wán)成，實現(xiàn)遠程(chéng)數據(jù)的本(běn)地(dì)實(shí)時顯(xiǎn)示(shì)。需要(yào)完成采集的信(xìn)號(hào)包括(kuò)：三相電(diàn)壓(yā)U
，三相電流I
，頻率(shuài)Hz
，功(gōng)率(shuài)P
，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數COSφ
，電度(dù)Epi
，遠(yuǎn)程設(shè)備(bèi)運行狀態(tài)等數據(jù)。

  數據處(chǔ)理主(zhǔ)要是(shì)把按(àn)要求采集(jí)到(dào)的電參量實(shí)時準確的顯(xiǎn)示給用(yòng)戶(hù)，達到(dào)配電監(jiān)控(kòng)的自動(dòng)化化和智(zhì)能化要求(qiú)，同(tóng)時把(bǎ)采集到(dào)的(dí)數據存(cún)入(rù)數(shù)據庫供(gōng)用(yòng)戶查詢(xún)。

2.2 人(rén)機(jī)交互

  係(xì)統提供簡(jiǎn)單
，易用
，良好(hǎo)的用戶使用(yòng)界(jiè)麵。采(cǎi)用全(quán)中文(wén)界麵，CAD圖(tú)形顯示(shì)低壓(yā)配(pèi)電(diàn)係(xì)統電(diàn)氣一次(cì)主接綫(xiàn)圖(tú)，顯示配(pèi)電係(xì)統設備(bèi)狀態及相應實時(shí)運行參數，畫麵(miàn)定時(shí)輪巡(xún)切(qiē)換(huàn)；畫(huà)麵(miàn)實時動態刷新；模(mó)擬(nǐ)量(liáng)顯示；開(kāi)關量顯(xiǎn)示；連(lián)續記錄顯示等(děng)。

2.3 歷史(shǐ)事(shì)件

  歷史(shǐ)事(shì)件(jiàn)查(chá)看界麵主要為用戶(hù)查看曾(zēng)經(jīng)發(fā)生過(guò)的(dí)故障記錄(lù)
，信號記錄
，操作(zuò)記(jì)錄
，越(yuè)限記錄提供方(fāng)便友好的人機交(jiāo)互，通過歷史事件(jiàn)查(chá)看(kàn)平(píng)台，您可以根(gēn)據自己(jǐ)的要求和(hé)查(chá)詢條(tiáo)件方便(biàn)定(dìng)位(wèi)您所(suǒ)要(yào)查看的歷史(shǐ)事件(jiàn)，為(wéi)您(nín)把(bǎ)握整(zhěng)個係(xì)統的運行情況提供了(liǎo)良好(hǎo)的(dí)軟(ruǎn)件支(zhī)持。

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)建(jiàn)立(lì)與查詢

  主要完成(chéng)遙測(cè)量和(hé)遙(yáo)信量定時采(cǎi)集，並且(qiě)建立數據庫(kù)，定(dìng)期生(shēng)成報(bào)表，以供(gōng)用戶查詢(xún)打(dǎ)印(yìn)。

2.5 用(yòng)戶權限管理(lǐ)

  針對(duì)不同級別(bié)的用(yòng)戶(hù)，設置(zhì)不(bù)同的(dí)權限(xiàn)組，防止(zhǐ)因(yīn)人(rén)為(wéi)誤(wù)操(cāo)作給生(shēng)產，生(shēng)活帶來的(dí)損(sǔn)失，實(shí)現(xiàn)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)的安全，可(kě)靠運(yùn)行(háng)。可以通過(guò)用戶(hù)管理進行(háng)用(yòng)戶(hù)登(dēng)錄
，用(yòng)戶注銷
，修改(gǎi)密(mì)碼(mǎ)
，添(tiān)加刪(shān)除等操作，方(fāng)便用戶(hù)對賬號和權限的修改(gǎi)。

2.6 遠(yuǎn)程(chéng)報表(biǎo)查詢(xún)

  報(bào)表(biǎo)管(guǎn)理(lǐ)程序的(dí)主要功能(néng)是根(gēn)據用戶(hù)的需要設(shè)計報(bào)表樣式(shì)，把(bǎ)係(xì)統中(zhōng)處(chǔ)理的數(shù)據(jù)經過篩(shāi)選
，組合和統計(jì)生成用戶需要的(dí)報(bào)表(biǎo)數(shù)據。本程(chéng)序還(huán)可(kě)以根據(jù)用戶的需(xū)要對報(bào)表文件(jiàn)采用定時(shí)保存(cún)
，打(dǎ)印(yìn)或者(zhě)召喚保存(cún)
，打(dǎ)印模(mó)式。同(tóng)時本程(chéng)序還(huán)向(xiàng)用戶提供(gōng)了對(duì)生(shēng)成(chéng)的報表文(wén)件管理功能。

  報表(biǎo)具有(yǒu)自由(yóu)設置(zhì)查(chá)詢時間實現日
，月
，年的(dí)電(diàn)能統計(jì)，數(shù)據(jù)導出和報(bào)表打印等(děng)功能(néng)。

3
，案例分(fēn)析

  常(cháng)熟(shú)江(jiāng)南大廈電(diàn)能(néng)管理(lǐ)係統監控區域為樓層配(pèi)電(diàn)箱，本項目針(zhēn)對樓層配電係統(tǒng)進(jìn)行用(yòng)電監控與(yǔ)電(diàn)能管理。

  現(xiàn)場(cháng)所(suǒ)有回路(lù)均(jūn)采用PZ80L-E4/KC
，DDSF1352-C多功能(néng)儀表，其(qí)是(shì)針對(duì)電(diàn)力(lì)係統(tǒng)
，工(gōng)礦(kuàng)企業(yè)
，公(gōng)共設施
，智能大廈(shà)的電力監控(kòng)需求而設計(jì)的(dí)網(wǎng)絡(luò)電力儀(yí)表(biǎo)，它能(néng)測(cè)量(liáng)所(suǒ)有常(cháng)規(guī)電力參數，如：三相電壓
，電(diàn)流(liú)
，有功功率
，無(wú)功(gōng)功(gōng)率
，功(gōng)率因數
，頻率(shuài)
，有功電度(dù)
，無功電(diàn)度(dù)等多種電參量(liáng)。並(bìng)且本儀表(biǎo)帶有2路光(guāng)電(diàn)隔離(lí)開關量輸入接點(diǎn)，這(zhè)些接(jiē)點可以(yǐ)配合(hé)智(zhì)能(néng)斷路器實(shí)現(xiàn)斷路器的(dí)遙信(xìn)操作(zuò)。該係列網(wǎng)絡電(diàn)力儀表主要應用(yòng)於(yú)變(biàn)電站自動(dòng)化(huà)
，配電(diàn)網自(zì)動化
，小(xiǎo)區電力(lì)監控(kòng)
，工業(yè)自動化(huà)
，能源(yuán)管理係統(tǒng)及智(zhì)能建築等領域(yù)。

  低壓配電二次圖見(jiàn)圖（2），功能有電(diàn)量遙測(cè)主要(yào)監(jiān)測(cè)運(yùn)行設備的電參(cān)量，其中包(bāo)括：綫(xiàn)三相(xiāng)電壓(yā)，電流(liú)，功率，功(gōng)率(shuài)因數，電能，頻(pín)率等電參(cān)量及配出(chū)回路的(dí)三(sān)相電流；遙信功(gōng)能實(shí)現顯(xiǎn)示現場設備(bèi)的運行狀態(tài)，主(zhǔ)要包括：開(kāi)關(guān)的分(fēn)
，合(hé)閘運行(háng)狀態和(hé)通訊(xùn)故障(zhàng)報警(jǐng)；斷(duàn)路器(qì)變(biàn)位(wèi)時(shí)會發出報警信號，提醒(xǐng)用戶及時處(chǔ)理故障(zhàng)。 

圖（2）低(dī)壓(yā)配(pèi)電二(èr)次(cì)圖

  遙信和遙(yáo)測報(bào)警(jǐng)功能(néng)，主(zhǔ)要(yào)完成(chéng)對(duì)低壓各出綫回路的開關運行(háng)狀態(tài)和(hé)負載(zǎi)進綫監控(kòng)，對開關(guān)變(biàn)位和負載(zǎi)越限彈出報警界(jiè)麵(miàn)指(zhǐ)示(shì)具體(tǐ)的報(bào)警位置(zhì)並聲音報(bào)警，提醒(xǐng)值班人員(yuán)及(jí)時(shí)處理。負載越(yuè)限(xiàn)值在相(xiāng)應權限下可自(zì)由(yóu)設(shè)置。具備歷史(shǐ)查詢功(gōng)能。見圖（3）。

圖(tú)（3） 實(shí)時(shí)及(jí)歷史(shǐ)遙(yáo)信遙(yáo)測(cè)報警(jǐng)信(xìn)息(xī)查詢(xún)

  參數抄(chāo)表(biǎo)功能(néng)，主(zhǔ)要對(duì)低壓各出綫(xiàn)回路(lù)的電參數(shù)進綫(xiàn)查詢。支(zhī)持(chí)任(rèn)意時(shí)刻電(diàn)參數(shù)查(chá)詢，具備數(shù)據(jù)導出(chū)和報表打印等(děng)功(gōng)能(néng)。該(gāi)報表(biǎo)查(chá)詢(xún)樓(lóu)層(céng)各(gè)低(dī)壓(yā)回路的(dí)電參(cān)數(shù)，主要包括：三(sān)相(xiāng)電流
，有(yǒu)功功率和有(yǒu)功電度及(jí)變壓器(qì)溫度。該報表各回路(lù)名(míng)稱和(hé)數據庫(kù)關聯(lián)，方(fāng)便用戶(hù)修(xiū)改回路名(míng)稱(chēng)。見(jiàn)圖（4）。

                    圖（4） 參數(shù)抄表

  用電量報(bào)表功(gōng)能，可(kě)選擇時(shí)間(jiān)段進行(háng)查詢(xún)，支(zhī)持任意時間(jiān)段電度(dù)累(léi)計(jì)查詢，具備(bèi)數據導出和(hé)報(bào)表(biǎo)打印等功(gōng)能。為值(zhí)班人員提供了可靠(kào)的(dí)電能(néng)報表(biǎo)。該報表各回路名稱和數(shù)據庫關聯，方便用戶(hù)修(xiū)改回(huí)路名(míng)稱(chēng)。如下圖所(suǒ)示(shì)，某段(duàn)時(shí)間(jiān)內的各(gè)配(pèi)電回路的用電量(liáng)，用(yòng)戶可(kě)以(yǐ)直接打印(yìn)報(bào)表，可(kě)以以(yǐ)EXCEL格式另存到其他位(wèi)置。 見(jiàn)圖（5）。

圖(tú)（5） 電能(néng)報表

  係(xì)統通訊結(jié)構示意圖(tú)，主要(yào)顯(xiǎn)示(shì)係(xì)統的(dí)組網結構(gòu)，係(xì)統采(cǎi)用分(fēn)層(céng)分(fēn)布(bù)式結構，同(tóng)時監測間隔層設備的(dí)通(tōng)信狀態(tài)。紅色表示通訊(xùn)故障(zhàng)，綠色(sè)表(biǎo)示(shì)通(tōng)訊(xùn)正(zhèng)常。見(jiàn)圖(tú)（6）。

圖（6）係統通訊(xùn)結構(gòu)示(shì)意圖(tú)

4
，結(jié)束語(yǔ)

  隨著社會的發(fā)展及(jí)電(diàn)力的廣(guǎng)泛(fàn)應用，電(diàn)力監控(kòng)係統已成為全國各(gè)地工程項(xiàng)目
，標(biāo)誌性建築/大型(xíng)公共設(shè)施等大麵積多(duō)變電所用戶(hù)的(dí)必然選(xuǎn)擇，本(běn)文介(jiè)紹(shào)的(dí)Acrel-3000電(diàn)能管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)在常熟(shú)江南(nán)大廈(shà)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樓層配電回(huí)路用(yòng)電(diàn)的(dí)實時監控(kòng)與(yǔ)電(diàn)能管理，不僅能顯示回(huí)路(lù)用電(diàn)狀(zhuàng)況(kuàng)，還(huán)具(jù)有網(wǎng)絡(luò)通訊(xùn)功能，可(kě)以與串口(kǒu)服(fú)務器
，計算機等組成電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)，方便值(zhí)班(bān)人員的(dí)遠(yuǎn)程管(guǎn)理(lǐ)，利於(yú)節(jié)省電(diàn)能抄表的時間，將信(xìn)息化(huà)帶入配(pèi)電監(jiān)控。係統實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數據的分析
，處理，實時顯示變(biàn)電(diàn)所內各(gè)配(pèi)電回路的運行狀態，對(duì)分合閘
，負載越限具(jù)有彈出(chū)報(bào)警(jǐng)對(duì)話框及(jí)語音(yīn)提(tí)示，並(bìng)生(shēng)成各(gè)種(zhǒng)電能報(bào)表(biǎo)
，分(fēn)析曲(qū)綫
，圖形(xíng)等(děng)，便於電(diàn)能的(dí)遠程抄表以(yǐ)及(jí)分(fēn)析(xī)
，研(yán)究。該(gāi)係統運行安(ān)全
，可靠
，穩定，為變電(diàn)所(suǒ)用戶解決(jué)用電問題(tí)提供了真實(shí)可(kě)靠(kào)的依(yī)據，取(qǔ)得(dé)了較好的社會(huì)效益。［2］

參考文(wén)獻(xiàn)：

  [1].任(rèn)致(zhì)程(chéng) 周中. 電力電測(cè)數字儀(yí)表原(yuán)理與應用指南(nán)[M]. 北京. 中(zhōng)國電(diàn)力出版社(shè). 2007. 4

  [2].周中等編(biān)著. 智能電網用(yòng)戶端電(diàn)力監(jiān)控與電能(néng)管(guǎn)理係統產(chǎn)品選型及解決(jué)方(fāng)案[M]. 北京. 機械(xiè)工業出(chū)版社(shè). 2011.10

作(zuò)者簡介：何花(huā)，女，本科(kē)  安(ān)科(kē)瑞電氣股(gǔ)份有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)，主要(yào)研究方(fāng)向(xiàng)為智能電網供配電