何(hé)花
 安科瑞(ruì)電(diàn)氣(qì)股份(fèn)有限公司   上(shàng)海(hǎi) 嘉定 201801

摘(zhāi)要(yào)：介(jiè)紹(shào)琴川(chuān)嘉安電(diàn)能(néng)管理(lǐ)係統(tǒng)，采(cǎi)用智能(néng)電力(lì)儀(yí)表采(cǎi)集配(pèi)電現場的(dí)各種(zhǒng)電參量和(hé)開(kāi)關(guān)信號(hào)。係(xì)統(tǒng)采用現場(cháng)就(jiù)地組網(wǎng)的方式(shì)，組網後(hòu)通(tōng)過(guò)現(xiàn)場總(zǒng)綫通訊並遠(yuǎn)傳(chuán)至(zhì)後台(tái)，通(tōng)過Acrel-3000型電能管理係統(tǒng)實(shí)現變電所配電回路用(yòng)電(diàn)的(dí)實(shí)時監控。

關(guān)鍵(jiàn)詞：商(shāng)住用房;琴川(chuān)嘉安;變電所(suǒ)；樓層(céng)；智能電(diàn)力(lì)儀表(biǎo);Acrel-3000型;電能(néng)管理係(xì)統(tǒng)

0.概(gài)述(shù) 

  常(cháng)熟市琴川·嘉(jiā)安(ān)商住用(yòng)房(fáng)工(gōng)程項目(mù)，由常(cháng)熟市城市經(jīng)營投資(zī)有限公司開發，該(gāi)項(xiàng)目位於(yú)常熟市(shì)華豐(fēng)路以東，黃(huáng)河(hé)路以(yǐ)北(běi)。本(běn)項目(mù)為(wéi)琴(qín)川(chuān)嘉安的電能(néng)管理(lǐ)係統。根據(jù)配(pèi)電係統管理的要求(qiú)，需(xū)要(yào)對變電(diàn)所及樓(lóu)層配電箱(xiāng)進出綫(xiàn)分(fēn)別進(jìn)行(háng)電能(néng)管理(lǐ)，以保證用電的(dí)安(ān)全，可靠(kào)和。Acrel-3000型低壓(yā)智(zhì)能(néng)配電(diàn)係統(tǒng)，充(chōng)分(fēn)利(lì)用了現代電子(zǐ)技(jì)術，計(jì)算(suàn)機技術，網(wǎng)絡(luò)技(jì)術(shù)和(hé)現場(cháng)總(zǒng)綫(xiàn)技(jì)術的(dí)發展(zhǎn)，對變配電係(xì)統進(jìn)行分散數(shù)據采集和(hé)集中監控(kòng)管理。對(duì)配(pèi)電係統的二次設(shè)備進(jìn)行(háng)組網，通過(guò)計算(suàn)機和通(tōng)訊網(wǎng)絡，將分(fēn)散(sàn)的(dí)配(pèi)電(diàn)所的現(xiàn)場(cháng)設備連接為一個(gè)有機的整(zhěng)體(tǐ)，實(shí)現電網運行的遠程監控和集(jí)中(zhōng)管理。

1.係統結構(gòu)描(miáo)述(shù)

  本(běn)監控係統主要實現(xiàn)琴川(chuān)嘉(jiā)安(ān)變(biàn)電(diàn)所及樓層(céng)的0.4kV配電係統進(jìn)行用(yòng)電監控與電能管(guǎn)理(lǐ)。監控(kòng)範(fàn)圍為(wéi)158台(tái)安科(kē)瑞自(zì)製(zhì)的多功(gōng)能電(diàn)力(lì)儀表進行(háng)遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控和(hé)電(diàn)能管理，其中156台PZ80L-E4/C，2台ACR330ELH。該(gāi)係統158台(tái)多(duō)功能電(diàn)力(lì)儀表(biǎo)，分6條(tiáo)總綫(xiàn)，所有(yǒu)總(zǒng)綫(xiàn)通(tōng)過(guò)屏(píng)蔽(bì)雙(shuāng)絞(jiǎo)綫拉至串口服務器，經(jīng)TCP/IP網絡(luò)連接(jiē)至值(zhí)班(bān)室(shì)監控(kòng)主(zhǔ)機，實(shí)現(xiàn)總綫(xiàn)上儀表與監(jiān)控(kòng)主(zhǔ)機(jī)的(dí)數(shù)據連(lián)通。
本監(jiān)控係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用分層分布(bù)式結(jié)構，即站控層，通訊層與(yǔ)間隔層；如圖（1）所示(shì)：

圖(tú)（1）低壓網絡拓撲(pū)圖(tú)

  間隔設(shè)備層主要(yào)為：安科瑞多功能網絡電力(lì)儀表，開關量(liáng)，模擬量采集模塊和智能(néng)斷(duàn)路器(qì)等(děng)。這(zhè)些裝(zhuāng)置(zhì)分別對(duì)應相(xiāng)應(yīng)的(dí)一次(cì)設備(bèi)安(ān)裝(zhuāng)在(zài)電氣櫃內(nèi)，這些裝(zhuāng)置(zhì)均采用(yòng)RS485通訊接(jiē)口(kǒu)，通(tōng)過現場MODBUS總綫(xiàn)組(zǔ)網通訊(xùn)，實現數(shù)據現場采(cǎi)集(jí)。網(wǎng)絡(luò)通(tōng)訊層主(zhǔ)要為(wéi)：串(chuàn)口服務(wù)器，其(qí)主(zhǔ)要功能(néng)為把(bǎ)RS485信(xìn)號轉(zhuǎn)換成(chéng)RS232信(xìn)號(hào)，完(wán)成現(xiàn)場層和站控層之間(jiān)的數據交(jiāo)互(hù)。站控管(guǎn)理層(céng)：設(shè)有高性能工(gōng)業(yè)計(jì)算(suàn)機，顯示器，UPS電源，打印(yìn)機等(děng)設備。監(jiān)控係統(tǒng)安裝(zhuāng)在計算(suàn)機(jī)上，集中采集顯示現場設備(bèi)運行狀況(kuàng)，以人(rén)機交互(hù)的形(xíng)式顯示給用戶。以(yǐ)上(shàng)網絡(luò)儀(yí)表均采用RS485接(jiē)口和MODBUS-RTU通(tōng)訊協議，RS485采用屏(píng)蔽綫(xiàn)傳輸，一般都(dū)采(cǎi)用二(èr)根連綫(xiàn)，接綫(xiàn)簡(jiǎn)單(dān)方(fāng)便(biàn)；通訊接口(kǒu)是(shì)半雙工(gōng)通(tōng)信即(jí)通(tōng)信(xìn)的(dí)雙方都(dū)可(kě)以接收，發送(sòng)數據但(dàn)是(shì)在同一(yī)時刻隻能(néng)發送或(huò)接收(shōu)數據(jù)，數據zui高傳輸速率(shuài)為(wéi)10Mbps。RS485接口(kǒu)是采(cǎi)用平(píng)衡驅動器(qì)和差(chà)分(fēn)接收器(qì)的(dí)組合(hé)，抗(kàng)噪(zào)聲幹擾(rǎo)能(néng)力增強(qiáng)，總綫上(shàng)允許連接多(duō)達(dá)32個設(shè)備，zui大(dà)傳輸距離為1.2km。

2.電能管理(lǐ)係統(tǒng)主(zhǔ)要(yào)功(gōng)能

2.1  數據采集與處理(lǐ)

  數(shù)據(jù)采集(jí)是(shì)配電(diàn)監控的基礎，數據采(cǎi)集主要由底(dǐ)層多功能網絡(luò)儀表采(cǎi)集完(wán)成(chéng)，實(shí)現遠(yuǎn)程(chéng)數據的(dí)本地實(shí)時(shí)顯(xiǎn)示。需(xū)要完成采集的信號包括：三相(xiāng)電壓(yā)U，三相(xiāng)電(diàn)流I，頻(pín)率(shuài)Hz，功率P，功率(shuài)因數COSφ，電(diàn)度(dù)Epi，遠程(chéng)設(shè)備(bèi)運行狀(zhuàng)態等數據。數(shù)據處理主要是把按(àn)要求采集到的電參(cān)量實(shí)時準(zhǔn)確(què)的(dí)顯示(shì)給用戶，達(dá)到配電(diàn)監(jiān)控(kòng)的自動化(huà)化和智能(néng)化要(yào)求，同(tóng)時(shí)把采(cǎi)集到(dào)的數據存入(rù)數據庫供用(yòng)戶查(chá)詢。

2.2  人(rén)機(jī)交(jiāo)互

  係統提(tí)供簡單，易(yì)用(yòng)，良(liáng)好(hǎo)的(dí)用戶(hù)使(shǐ)用界麵。采用全(quán)中(zhōng)文界麵，CAD圖形(xíng)顯示(shì)低壓配電係統(tǒng)電氣一(yī)次主(zhǔ)接綫(xiàn)圖，顯(xiǎn)示配電(diàn)係(xì)統設備狀(zhuàng)態及(jí)相應(yīng)實(shí)時運行參數，畫麵(miàn)定時輪(lún)巡(xún)切換(huàn)；畫麵(miàn)實(shí)時動態刷(shuā)新；模(mó)擬(nǐ)量(liáng)顯示；開(kāi)關(guān)量顯(xiǎn)示(shì)；連(lián)續記錄(lù)顯示(shì)等。

2.3  歷(lì)史(shǐ)事件(jiàn)

  歷史事件查(chá)看界(jiè)麵(miàn)主要為用戶(hù)查看(kàn)曾經(jīng)發生過(guò)的(dí)故障記(jì)錄(lù)，信號記(jì)錄，操(cāo)作記錄(lù)，越限(xiàn)記錄提(tí)供方便(biàn)友好的(dí)人機(jī)交(jiāo)互，通過歷(lì)史事件查(chá)看(kàn)平台，您(nín)可以根據自己的要求和(hé)查詢條件方便(biàn)定位您(nín)所要查看的歷史事件(jiàn)，為(wéi)您把握(wò)整(zhěng)個(gè)係(xì)統(tǒng)的運(yùn)行情(qíng)況提供(gōng)了(liǎo)良(liáng)好(hǎo)的(dí)軟件支(zhī)持(chí)。

2.4  數據(jù)庫建立與查詢

  主要完(wán)成(chéng)遙(yáo)測(cè)量和遙(yáo)信(xìn)量定時采集(jí)，並且(qiě)建(jiàn)立(lì)數(shù)據(jù)庫，定期生成報(bào)表，以(yǐ)供用(yòng)戶查詢(xún)打(dǎ)印(yìn)。

2.5  用戶權限管(guǎn)理

  針對(duì)不同級別的(dí)用(yòng)戶，設(shè)置(zhì)不(bù)同的(dí)權限組，防(fáng)止(zhǐ)因(yīn)人為誤(wù)操(cāo)作給生產(chǎn)，生活帶(dài)來(lái)的(dí)損失，實現配(pèi)電係統的安全，可(kě)靠運行。可以通過(guò)用(yòng)戶管理(lǐ)進行用(yòng)戶(hù)登錄(lù)，用(yòng)戶(hù)注銷(xiāo)，修(xiū)改(gǎi)密(mì)碼(mǎ)，添(tiān)加(jiā)刪除等操(cāo)作(zuò)，方便用(yòng)戶對賬(zhàng)號(hào)和(hé)權限的(dí)修改。

2.6  遠(yuǎn)程報(bào)表(biǎo)查詢(xún)

  報表管理(lǐ)程序的主要功能是(shì)根(gēn)據用(yòng)戶的需要設計報(bào)表(biǎo)樣(yàng)式，把係統(tǒng)中(zhōng)處(chǔ)理的(dí)數(shù)據(jù)經過(guò)篩選，組合(hé)和統(tǒng)計(jì)生成用戶(hù)需(xū)要(yào)的報(bào)表數據。本程(chéng)序還(huán)可以(yǐ)根據用(yòng)戶的需(xū)要(yào)對(duì)報(bào)表文件采(cǎi)用(yòng)定(dìng)時保存(cún)，打印或(huò)者召喚(huàn)保存，打印模(mó)式。同(tóng)時本程序(xù)還向用(yòng)戶提供了(liǎo)對(duì)生(shēng)成的報表文件(jiàn)管理功能。報表具(jù)有(yǒu)自(zì)由設置查詢時間實(shí)現日，月(yuè)，年的電(diàn)能(néng)統計，數據(jù)導出(chū)和報表打(dǎ)印等功能。

3.案例分(fēn)析

  琴(qín)川嘉安(ān)電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)監控區域為變電所進出綫和樓層配電(diàn)箱，本(běn)項目針對變電所以及樓層(céng)配電係(xì)統進(jìn)行用(yòng)電監(jiān)控與(yǔ)電能(néng)管理。現場出(chū)綫回(huí)路均采用(yòng)PZ80L-E4/KC，ACR330ELH多功(gōng)能儀(yí)表，其(qí)是針(zhēn)對電(diàn)力(lì)係統，工礦(kuàng)企業，公共設(shè)施，智能大廈的電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)需(xū)求(qiú)而設計的(dí)網(wǎng)絡電力儀表，它能測量(liáng)所有(yǒu)常規(guī)電力(lì)參(cān)數，如：三(sān)相電壓，電流，有功功率，無功功(gōng)率，功(gōng)率(shuài)因數(shù)，頻(pín)率(shuài)，有(yǒu)功(gōng)電度(dù)，無(wú)功電(diàn)度等(děng)多(duō)種電參(cān)量(liáng)。並(bìng)且本儀表(biǎo)帶(dài)有2路光電隔離開關量輸(shū)入接點(diǎn)，這些接點(diǎn)可以(yǐ)配合智能斷路器(qì)實(shí)現斷路(lù)器的(dí)遙(yáo)信(xìn)操(cāo)作(zuò)。該(gāi)係(xì)列網絡(luò)電力儀表(biǎo)主要(yào)應(yīng)用於(yú)變電(diàn)站自動化(huà)，配(pèi)電網自動化(huà)，小(xiǎo)區電(diàn)能管理(lǐ)，工業自(zì)動化，能源(yuán)管理係統及(jí)智能(néng)建(jiàn)築等領(lǐng)域(yù)。現場(cháng)進(jìn)綫綫(xiàn)回(huí)路均(jūn)采(cǎi)用ACR330ELH多功能儀(yí)表(biǎo)，該(gāi)儀表除上述指出(chū)的功能(néng)外，還(huán)可進行(háng)2-31次(cì)諧(xié)波(bō)監測，針對(duì)電(diàn)壓，電(diàn)流的(dí)諧波全監測。

  低壓配電二(èr)次圖見圖(tú)（2），功能有(yǒu)電量遙測主要(yào)監(jiān)測運行(háng)設(shè)備的電參(cān)量，其(qí)中(zhōng)包(bāo)括：綫三相電(diàn)壓，電流(liú)，功率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數，電(diàn)能(néng)，頻率等電參量及配出(chū)回(huí)路(lù)的三(sān)相電流；遙信(xìn)功能實(shí)現顯(xiǎn)示現場設備(bèi)的運行狀(zhuàng)態，主要包(bāo)括(kuò)：開關的分，合閘(zhá)運(yùn)行(háng)狀態和(hé)通訊故(gù)障(zhàng)報(bào)警；斷路器變位時會發(fā)出報警信號(hào)，提(tí)醒(xǐng)用(yòng)戶及時處(chǔ)理故障。  

圖（2）低壓(yā)配電二(èr)次圖(tú)

  遙信(xìn)和(hé)遙測報(bào)警功能，主(zhǔ)要(yào)完(wán)成(chéng)對低壓各(gè)出(chū)綫(xiàn)回路的開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀(zhuàng)態和負(fù)載進(jìn)綫(xiàn)監控，對開(kāi)關變位和負(fù)載越限(xiàn)彈(dàn)出(chū)報警界麵指示(shì)具(jù)體(tǐ)的報警位(wèi)置(zhì)並聲音報警，提醒(xǐng)值班人員及時處理。負載越(yuè)限(xiàn)值(zhí)在相應權限下可自由設置(zhì)。具(jù)備歷(lì)史(shǐ)查(chá)詢功(gōng)能(néng)。見圖(tú)（3）。

圖（3） 實時及歷史(shǐ)遙信遙測(cè)報警(jǐng)信息查詢(xún)

  參(cān)數(shù)抄表(biǎo)功能，主要對(duì)低(dī)壓(yā)各出(chū)綫回(huí)路的電參數進綫(xiàn)查(chá)詢。支持任(rèn)意時(shí)刻電(diàn)參(cān)數查詢，具備(bèi)數據導出和(hé)報表打印等(děng)功(gōng)能(néng)。該報表(biǎo)查詢(xún)樓層各低(dī)壓回(huí)路的電參數(shù)，主要包括：三相電流(liú)，有功功率(shuài)和有功電度及變壓器溫度(dù)。該報表(biǎo)各回路(lù)名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關聯(lián)，方(fāng)便用(yòng)戶修改回路(lù)名稱(chēng)。見圖（4）。

  圖（4） 參數(shù)抄(chāo)表

  用(yòng)電量報表功能，可(kě)選(xuǎn)擇時間段進行(háng)查詢，支持(chí)任意時間段(duàn)電(diàn)度累(léi)計查(chá)詢，具備(bèi)數(shù)據導(dǎo)出和(hé)報(bào)表打印等功(gōng)能。為(wéi)值班(bān)人員提(tí)供了(liǎo)可靠(kào)的電能報(bào)表。該報表各(gè)回(huí)路名稱(chēng)和數(shù)據庫(kù)關(guān)聯(lián)，方便用戶修改(gǎi)回路名稱。如(rú)下(xià)圖所示(shì)，某(mǒu)段(duàn)時間(jiān)內(nèi)的各(gè)配電回(huí)路(lù)的(dí)用電量，用戶(hù)可(kě)以(yǐ)直(zhí)接(jiē)打印(yìn)報表，可以(yǐ)以EXCEL格(gé)式另存(cún)到其他(tā)位(wèi)置。 見(jiàn)圖（5）。

圖(tú)（5） 電能報表

  係(xì)統通(tōng)訊結(jié)構(gòu)示意(yì)圖，主(zhǔ)要(yào)顯(xiǎn)示係統的組網(wǎng)結構，係統采用(yòng)分層分(fēn)布式(shì)結構(gòu)，同(tóng)時監測(cè)間(jiān)隔層(céng)設備(bèi)的通(tōng)信狀態。紅色表示(shì)通(tōng)訊故(gù)障(zhàng)，綠(lǜ)色表示通訊(xùn)正常。見(jiàn)圖(tú)（6）。

圖（6）係統通(tōng)訊(xùn)結構(gòu)示(shì)意(yì)圖

4 .結束語
隨(suí)著社(shè)會(huì)的發(fā)展及(jí)電力(lì)的廣泛應用，電(diàn)能管理(lǐ)係(xì)統已成(chéng)為(wéi)全國各(gè)地工程(chéng)項(xiàng)目，標誌性建築/大型(xíng)公共(gòng)設施等(děng)大麵(miàn)積(jī)多(duō)變電所用(yòng)戶的(dí)必然選擇，本文介(jiè)紹(shào)的Acrel-3000電能管(guǎn)理係(xì)統在琴(qín)川嘉安(ān)的應用(yòng)，可以實(shí)現對變電(diàn)所進出(chū)綫(xiàn)回路和(hé)樓(lóu)層配電回路(lù)用(yòng)電(diàn)的實(shí)時(shí)監控與電能管(guǎn)理，不(bù)僅能顯示回(huí)路(lù)用電(diàn)狀況(kuàng)，還具(jù)有網絡通訊(xùn)功(gōng)能，可以與串(chuàn)口(kǒu)服(fú)務(wù)器(qì)，計算機(jī)等組成(chéng)電能管理係統，方(fāng)便(biàn)值(zhí)班(bān)人員(yuán)的(dí)遠(yuǎn)程管理(lǐ)，利於節省電能抄表的(dí)時間，將(jiāng)信息化(huà)帶入配電(diàn)監控。係統(tǒng)實現(xiàn)對(duì)采集(jí)數據(jù)的(dí)分(fēn)析，處(chǔ)理，實(shí)時顯示(shì)變電所內(nèi)各配電(diàn)回路的運(yùn)行狀態，對分合閘(zhá)，負(fù)載越限(xiàn)具有(yǒu)彈出報警對(duì)話框(kuàng)及語(yǔ)音(yīn)提(tí)示(shì)，並生成各(gè)種(zhǒng)電(diàn)能報(bào)表(biǎo)，分(fēn)析曲綫，圖形等，便於(yú)電能(néng)的遠程抄(chāo)表以(yǐ)及(jí)分析，研究。該係(xì)統運行(háng)安全，可(kě)靠，穩定，為(wéi)變(biàn)電所用戶(hù)解決用電(diàn)問(wèn)題(tí)提供(gōng)了真實可(kě)靠的依據(jù)，取得了較(jiào)好(hǎo)的(dí)社會(huì)效益。［2］
參考文獻：
[1].任(rèn)致程(chéng) 周中. 電力(lì)電測(cè)數字儀(yí)表(biǎo)原理與應用(yòng)指(zhǐ)南[M]. 北京(jīng). 中國(guó)電力(lì)出(chū)版(bǎn)社(shè). 2007. 4
[2].周中等編(biān)著. 智能(néng)電網用(yòng)戶(hù)端電(diàn)能管(guǎn)理與(yǔ)電能(néng)管(guǎn)理係統產(chǎn)品(pǐn)選型(xíng)及解決(jué)方案[M]. 北(běi)京. 機(jī)械工(gōng)業(yè)出(chū)版社. 2011.10