電能管理係統在上海世博村VIP生活館的應用
王曉明1 陸明1
1. 上海安科瑞電氣股份有限公司,上海 201801;
摘要:介紹上海世博村VIP生sheng活huo館guan配pei電dian係xi統tong及ji電dian能neng管guan理li係xi統tong,采cai用yong智zhi能neng電dian力li儀yi表biao和he微wei機ji保bao護hu采cai集ji配pei電dian現xian場chang的de各ge種zhong電dian參can量liang和he開kai關guan信xin號hao。係xi統tong組zu網wang的de方fang式shi,組zu網wang後hou通tong過guo現xian場chang總zong線xian通tong訊xun並bing遠yuan傳chuan至zhi後hou台tai,通tong過guoAcrel-3000型電能管理係統實現建築電力能耗的自動管理及Acrel-3000型電能係統所實現的功能,為樓宇電能統計數據,為節能提供決策依據。
關鍵詞:世博村;智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理係統
The application of Energy Management System in VIP Living Museum in Shanghai World Expo Village
LU Ming
1.Shanghai Acrel ltd,Shanghai 201801;
Abstract: Introducing distribution system and power management systemsof VIP Living Museum in Shanghai World Expo Village,adopting the way of systmen network that collecting a variety of electrical parameters and switching signals of Intelligent Power Meter and the Computer Protection Acquisition distribution scene,and later conveying to the backstage through field bus communication, through Acrel-3000 energy management system to achieve automated construction power consumption management and the functions, to statistic building energy data ,to offer the strategic decision basis of energy conservation.
Key words: Expo Village; Intelligent Power Meter; Acrel-3000 ; Energy Management System
0 概述
上海世博村VIP生活館項目定位於五星級酒店,是 2010 年上海世博會配套世博村項目中規格最高的酒店。酒店占地麵積約為25500平方米 ,總建築麵積66000 平米,建築高度約95米 ,地上部分26層 ,地下為2 層,共有客房443間。
上海世博村VIP生活館配電係統分為高、低壓兩大部分,高壓部分為兩條10KV進線,有4taibianyaqi。shibozhoujijiudianshuyuzhongyaodianlifuheyonghu,zuoweishibocunxiangmuzhongguigezuigaodejiudian,dianliwendinggongyingdezhongyaoxingkexiangerzhi。diyabufenfenweidiyapeidianshi、冷凍機房、水泵房、應急柴油發電機組,且在每一個樓層中都有低壓配電房,為每一層中的各設備回路供電。
結合該配電係統的電能管理係統Acrel-3000,充分利用了現代電子技術、計算機技術、wangluojishuhexianchangzongxianjishudezuixinfazhan,duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang,tongguojisuanjihetongxunwangluo,jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti,shixiandianwangshebeiyunxingdeyuanchengjiankonghejizhongguanli。
1 電能管理需求分析及係統構成
由於該項目是五星級酒店,現場需要監測所有安裝智能儀表的回路,並且需對空調、照明、dongliyongdianjinxingfenleitongji,bingqiegaitongjibaobiaoxumeitianzidongshengcheng,xianchangshebeiyunxingzhuangtaibaokuohuiluhefenzhazhuangtaiyexushishixianshi。xianchangyibiaozhongduo,caiyongle3個串口服務器加交換機的組網方式。
本係統采用分層分布式計算機網絡結構:
即間隔層、通訊層和站控層如下圖所示:
現場測控層主要的設備為:多功能網絡電力儀表、微機保護裝置等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣櫃內,這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現場屏蔽雙絞線進行組網通訊,實現數據現場采集。
通訊控製層主要為:通訊服務器,其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集,同時遠傳至站控層,完成現場層和站控層之間的數據交互。
站控管理層:設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監控係統安裝在計算機上,集中采集顯示現場設備運行狀況,以人機交互的形式顯示給用戶。
以上網絡儀表均在現場均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡單方便;
2 電能管理係統主要功能
2.1 數據采集與處理
數據采集是配電監控的基礎,數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成,實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度Ep、遠程設備運行狀態等數據。
數(shu)據(ju)處(chu)理(li)主(zhu)要(yao)是(shi)把(ba)按(an)要(yao)求(qiu)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)電(dian)參(can)量(liang)實(shi)時(shi)準(zhun)確(que)的(de)顯(xian)示(shi)給(gei)用(yong)戶(hu),達(da)到(dao)配(pei)電(dian)監(jian)控(kong)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)要(yao)求(qiu),同(tong)時(shi)把(ba)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)數(shu)據(ju)存(cun)入(ru)數(shu)據(ju)庫(ku)供(gong)用(yong)戶(hu)查(zha)詢(xun)。
2.2 人機交互
係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。采用全中文界麵,CAD圖形顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖,顯示配電係統設備狀態及相應實時運行參數,畫麵定時輪巡切換;畫麵實時動態刷新;模擬量顯示;開關量顯示;連續記錄顯示等
2.3 故障報警及事故追憶
在zai配pei電dian係xi統tong發fa生sheng運yun行xing故gu障zhang時shi,會hui及ji時shi發fa出chu聲sheng光guang報bao警jing提ti示shi用yong戶hu及ji時shi響xiang應ying故gu障zhang回hui路lu,同tong時shi自zi動dong記ji錄lu事shi件jian發fa生sheng的de時shi間jian地di點dian,以yi被bei用yong戶hu查zha詢xun,追zhui憶yi故gu障zhang原yuan因yin。
2.4 數據庫建立與查詢
主要完成遙測量和遙信量定時采集,並且建立數據庫,定期生成報表,以供用戶查詢打印。
2.5 用戶權限管理
針對不同級別的用戶,設置不同的權限組,防止因人為誤操作給生產,生活帶來的損失,實現配電係統的安全,可靠運行。
2.6 運行負荷曲線
定時采集進線及重要回路電流負荷參量,自動生成運行負荷趨勢曲線的,方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況。
2.7 電能成本管理
自動進行日、月、年的電能統計,可以進行尖、峰、平、穀時段設定,實現具有電能分時計費功能,同時生成日、月、年報表。
3 案例分析
上海世博村VIP生活館低壓配電係統主要有4台10kV/0.4kV配電變壓器,本係統主要負責對低壓進線及相應配出回路的實時動態監控以及樓層所安裝電力儀表的回路進行監測。
進線回路采用ACR230ELH多功能諧波儀表,其是針對電力係統、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表,它能測量所有常規電力參數,如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度、無功電度、並可監測電壓、電流的2-31次諧波分量等多種電參量。並且本儀表帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點,這些接點可以配合智能斷路器實現斷路器的遙信、遙控操作。該係列網絡電力儀表主要應用於變電站自動化、配電網自動化、小區電力監控、工業自動化、能源管理係統及智能建築等領域。
重要配出回路采用ACR220EFLK係列網絡電力儀表,該儀表主要完成三相電流、三相電壓、有功電度的測量、複費率電能的計量以及開關信號的檢測和繼電器遙控輸出。
高壓側實時畫麵見圖1,為係統主監控畫麵,主要實時監測高壓回路的運行狀態,紅色代表合閘,綠色代表分閘。
世博村VIP生活館低壓配電係統見圖2,功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量,其中包括:進線三相電壓,電流,功率,功率因數,電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流;遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態,主要包括:開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警;遠程抄表功能,主要完成對各主要回路的遠程集抄功能,可選擇時間段進行查詢見圖3;
用電量報表功能,根據時間段可以查詢各回路的用電量情況,見圖4;
事件記錄功能,事件記錄報警可實時曆史查看,見圖5;
係統通訊結構圖,可實時查看係統各設備通訊運行情況,見圖6。
負荷曲線,可直觀的查看回路的負荷運行情況,見圖7。
4 結束語
隨著社會的發展及電力的廣泛應用,電能管理已成為大型公共建築的必然選擇,本文介紹的電力儀表及ACREL3000電能管理係統在世博村A塊VIPshenghuoguandeyingyong,keyishixianduidiannengdefenxiangjifenshifufeilvjiliang,bujinnengxianshiyongdianyongnengzhuangkuang,haijuyouwangluotongxungongneng,keyiyujisuanjidengzuchengdianlijiankongyudiannengguanlixitong。xitongshixianduicaijishujudefenxi、處理,並生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便於電能的遠程抄表以及分析、研究。該係列電力儀表及係統運行可靠,穩定,為樓宇電能統計數據,為節能提供決策依據取得了較好的社會效益。
參考文獻:
[1].任致程周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
論文出自《軟件產業與工程》,2010年5期