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摘要:介(jie)紹(shao)金(jin)雞(ji)湖(hu)大(da)酒(jiu)店(dian)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)采(cai)集(ji)配(pei)電(dian)現(xian)場(chang)的(de)各(ge)種(zhong)電(dian)參(can)量(liang)。係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)現(xian)場(chang)就(jiu)地(di)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)且(qie)經(jing)串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)協(xie)議(yi)轉(zhuan)換(huan)後(hou)直(zhi)接(jie)傳(chuan)至(zhi)後(hou)台(tai),通(tong)過(guo)Acrel-3000型電能管理係統實現變電所配電回路用電的實時監測和電能管理。
關鍵詞:金雞湖大酒店;變電所;智能電力儀表;Acrel-3000型;自行組網;電能管理係統
0引言
蘇州金雞湖大酒店位於蘇州東隅,金雞湖和獨墅湖這兩大天然湖泊之間,南臨獨墅湖,西傍國際標準建設總麵積達1.25平方公裏的27洞高爾夫球場;酒店位置獨到,彙蘇州地利,納長三角之勢。 酒店由一棟總統樓、4棟部長樓及一棟商務酒店主樓組成(商務酒店將於2007年開業)。酒店彙集國際一流設計經營團隊,從別致景觀設計到酒店內裝的競豔演繹,先進現代的配套設施,佐以東方精致的私人尊貴服務;國際頂尖之森林花園式酒店,儼然在眼。
金雞湖大酒店占地麵積約35公頃,毗鄰按國際比賽標準建設的27洞高爾夫球場,三麵臨水,四麵環景,有著極其開闊的視野和豐富的景色,5棟別墅與周圍的園林風景融為一體,淡雅而高貴。由酒店前往蘇州商業區、guanguangjingdianheyulechangsuodoujiqibianjie,jiudianmeizhuangbieshudouyouqidutedezhuangshifengge,keyimanzubutongkerendexuqiu。feitongyibandeyishupinweihedujutesedeyonghuyouhaojishu,kerenkezaicijinqingpinweidongfangdeshehuayishu。meijianhaohuataofangdezhuangshijiangxiandaiyugudiandefenggejiaoxianghuiying。fangjianneipeizhileVOD點播器、家庭影院、有線/無線高速因特網接入。同時,國際標準的超大棕墊(寬2.2米、長2米)、寬敞的大理石浴室配備按摩衝浪浴缸、熱帶雨淋,讓每一位客人都能感受到像在家一般的溫暖與舒適。此外,承接各類大型會議、新聞發布會或宴會,金雞湖大酒店都有著得天獨厚的優勢,眾多風格各異的會議大廳,使活動的策劃者有著更多的選擇。
由(you)於(yu)星(xing)級(ji)酒(jiu)店(dian)用(yong)電(dian)量(liang)比(bi)較(jiao)大(da),並(bing)且(qie)為(wei)響(xiang)應(ying)國(guo)務(wu)院(yuan)製(zhi)定(ding)的(de)一(yi)係(xi)列(lie)促(cu)進(jin)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)的(de)政(zheng)策(ce)措(cuo)施(shi),更(geng)好(hao)的(de)對(dui)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)。因(yin)此(ci)建(jian)立(li)了(le)後(hou)台(tai)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong),對(dui)配(pei)電(dian)進(jin)行(xing)智(zhi)能(neng)化(hua)管(guan)理(li)。本(ben)項(xiang)目(mu)為(wei)金(jin)雞(ji)湖(hu)大(da)酒(jiu)店(dian)地(di)下(xia)變(bian)電(dian)所(suo)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)。根(gen)據(ju)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)管(guan)理(li)的(de)要(yao)求(qiu),需(xu)要(yao)對(dui)金(jin)雞(ji)湖(hu)大(da)酒(jiu)店(dian)地(di)下(xia)變(bian)電(dian)所(suo)內(nei)的(de)低(di)壓(ya)配(pei)出(chu)線(xian)進(jin)行(xing)電(dian)力(li)監(jian)測(ce),以(yi)保(bao)證(zheng)用(yong)電(dian)的(de)安(an)全(quan)、可靠和高效。
Acrel-3000型低壓電能管理係統,充分利用了現代電子技術、計算機技術、wangluojishuhexianchangzongxianjishudezuixinfazhan,duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang,tongguojisuanjihetongxunwangluo,jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti,shixiandianwangyunxingdeyuanchengjiancehejizhongdiannengguanli。
1係統設計
本電能管理係統主要由地下室一個變電所進行變配電管理,整個地下變電所提供金雞湖大酒店全部酒店客房、娛樂休閑、bangongjihouqinyongdian。gaoyadianlanjinxianyouwaibiankaibisuoyinlai,bingqiejiankongzhibanshishezhizaidixiayicengjiankongshi,qiejinkaobiandiansuo。yinci,weishixianduizhenggejinjihudajiudiandianlixitongdeshishijiancejiduigequyongdiandediannengguanli,zaizhibanshishelilejiankongzhongxin,jiyuAcrel-3000的電能管理係統後台,實現對整個配電係統的實時監測與電能管理。
1.1 係統結構
本電能管理係統主要實現金雞湖大酒店地下變電所的20/0.4kV配電係統的用電監測與電能管理;監測範圍為地下變電所的高壓兩路進線,T1、T2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃中的智能電力儀表,從而實現遠程實時監測和電能管理。該係統總計有99隻儀表(其中包括4隻ACR230ELH諧波儀表,93隻ACR係列智能儀表,2隻變壓器溫控儀),分8條tiao總zong線xian,由you於yu變bian電dian所suo與yu值zhi班ban室shi相xiang距ju較jiao近jin,並bing且qie較jiao為wei集ji中zhong,所suo有you采cai用yong變bian電dian所suo內nei自zi行xing組zu網wang,然ran後hou直zhi接jie接jie入ru監jian控kong主zhu機ji的de方fang式shi,實shi該gai現xian場chang總zong線xian上shang儀yi表biao與yu監jian控kong主zhu機ji的de數shu據ju連lian通tong。
係統主要采用分層分布式計算機網絡結構,如圖1所示:站控管理層、網絡通訊層和現場設備層[1]。
1)站控管理層
站(zhan)控(kong)管(guan)理(li)層(ceng)針(zhen)對(dui)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan),是(shi)人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)的(de)直(zhi)接(jie)窗(chuang)口(kou),也(ye)是(shi)係(xi)統(tong)的(de)最(zui)上(shang)層(ceng)部(bu)分(fen)。主(zhu)要(yao)由(you)係(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)和(he)必(bi)要(yao)的(de)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei),如(ru)工(gong)業(ye)級(ji)計(ji)算(suan)機(ji)、打印機、UPS電源等組成。電能管理係統軟件具有良好的人機交互界麵,對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理,並以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況。
監控主機:用於數據采集、處理和數據轉發。為係統內或外部提供數據接口,進行係統管理、維護和分析工作。
打印機:係統召喚打印或自動打印圖形、報表等。
UPS:保證計算機監測係統的正常供電,在整個係統發生供電問題時,保證站控管理層設備的正常運行,提供足夠的時間進行數據存儲。
2)網絡通訊層
通訊層設備為Nport5630-16串口服務器。該層是數據信息交換的橋梁,負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時,轉達上位機對現場設備的各種控製命令。
通訊介質:係統主要采用屏蔽雙絞線,以RS485接口,Modbus通訊協議實現現場設備與上位機的實時通訊。
3)現場設備層
現場設備層是數據采集終端,主要由智能儀表組成,采用具有高可靠性、帶有現場總線連接的分布式I/O控製器構成數據采集終端,向數據中心上傳采集的數據。智能電力儀表擔負著最基層的數據采集任務,其監測的數據必須完整、準確並實時傳送至監控主機。
以上網絡儀表均采用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;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻隻能發送或接收數據,數據最高傳輸速率為10Mbps。RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗噪聲幹擾能力增強,總線上允許連接多達32個設備,最大傳輸距離為1.2km。
1.2 現場儀表
本項目對於高壓進線及出線回路的監測采用安科瑞的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。
對於其他的配電櫃出線回路,采用的都是ACR220E智能電力儀表,ACR220E智能電力儀表,為嵌入式安裝,可安裝在動力箱或低壓出線櫃門板上,麵板尺寸為80mm×80mm,規格為220/380V、5A,電流經互感器接入,精度0.5級,廣泛應用於高、低壓進線櫃、聯絡櫃、出線櫃、動力櫃等場合,帶RS485接口,Modbus通訊協議[2]。
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Epi、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 曆時事件
曆時事件查看界麵主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、yuexianjilutigongfangbianyouhaoderenjijiaohu,tongguolishishijianzhakanpingtai,ninkeyigenjuzijideyaoqiuhezhaxuntiaojianfangbiandingweininsuoyaozhakandelishishijian,weininbawozhenggexitongdeyunxingqingkuangtigonglelianghaoderuanjianzhichi。
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
zhenduibutongjibiedeyonghu,shezhibutongdequanxianzu,fangzhiyinrenweiwucaozuogeishengchan,shenghuodailaidesunshi,shixianpeidianxitongdeanquan,kekaoyunxing。keyitongguoyonghuguanlijinxingyonghudenglu、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和權限的修改。
2.6 運行負荷曲線
負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian功gong能neng主zhu要yao負fu責ze定ding時shi采cai集ji進jin線xian及ji重zhong要yao回hui路lu電dian流liu和he功gong率lv負fu荷he參can量liang,自zi動dong生sheng成cheng運yun行xing負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian的de,方fang便bian用yong戶hu及ji時shi了le解jie設she備bei的de運yun行xing負fu荷he狀zhuang況kuang。點dian擊ji畫hua麵mian相xiang應ying按an鈕niu或huo菜cai單dan項xiang可ke以yi完wan成cheng相xiang應ying功gong能neng的de切qie換huan;可以查看實時趨勢曲線或曆史趨勢線;對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作,幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶,為分析整個係統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。
2.7 遠程報表查詢
報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式,把係統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。報表具有自由設置查詢時間實現日、月、年的電能統計,數據導出和報表打印等功能。
3係統案例分析
上位機軟件為Acrel-3000電能管理係統組態軟件,該軟件是對現場電參量數據進行采集與監測的專用軟件,最大的特點是能以靈活多樣的“組態形式”而不是編程方式來進行係統集成,它提供了良好的用戶開發界麵和簡捷的工程實現方法,隻要將其預設置的各種軟件模塊進行簡單的“組態”,便可以非常容易地實現和完成對現場數據的采集與監測功能。Acrel-3000diannengguanlixitongjuyouyouhaoderenjijiaohujiemian,keshishihedingshicaijixianchangshebeigediancanliangjikaiguanliangzhuangtai,bingjiangcaijidaodeshujushangchuangeijiankongzhujijinxingshishixianshiyucunchu。xitonghaitigongleshishiquxianhelishiqushiquxianfenxi,fuheyonghushejixuyaodebaobiao、事件記錄和故障報警等功能[3]。整個係統可以實現所有回路用電量的采集和統計,實現了遠程自動抄表、電力監測與電能管理功能。
3.1 數據采集和係統圖顯示
現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)測(ce)量(liang)並(bing)采(cai)集(ji)回(hui)路(lu)數(shu)據(ju)信(xin)息(xi),上(shang)位(wei)機(ji)軟(ruan)件(jian)再(zai)對(dui)現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)定(ding)時(shi)或(huo)周(zhou)期(qi)采(cai)集(ji)並(bing)存(cun)儲(chu),可(ke)以(yi)自(zi)由(you)設(she)置(zhi)采(cai)集(ji)的(de)時(shi)間(jian)周(zhou)期(qi),最(zui)小(xiao)的(de)係(xi)統(tong)支(zhi)持(chi)的(de)采(cai)集(ji)周(zhou)期(qi)。可(ke)以(yi)隨(sui)時(shi)查(zha)看(kan)任(ren)一(yi)表(biao)計(ji)的(de)瞬(shun)時(shi)表(biao)值(zhi)、累計量等信息,記錄時間間隔內電力儀表的電壓、電流、功率因數和有功電度等。這些參數信息可以自動保存到數據庫中,便於查詢。
係統具有友好的人機界麵,便於普通的現場值班人員查看並記錄相關信息,係統一次圖(如圖2、圖3)不僅顯示了線路的開關狀態,還實時顯示電壓、電力、有功電度等重要的電力參數。所有數據信息都定期的保存到數據庫中。
3.2 遠程抄表
xitongduisuoyoucaijidaodeshujudounengshishidexianshi,bingbaocundaoshujukuzhong,yincikeyishoudongzhaxunmeigehuiludesuoyoushishijilishidiancanliangshuju,bingyibiaogedexingshizhanxiangeiyonghu,bianyudayin、保存。如圖4所示。
3.3 電能報表
係統采集的有功電度數據,按照回路名稱的不同,自動生成日報表、月報表和年報表並有報表打印功能,並可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢與打印,同時這些報表也能以Excel的格式導出。如圖5所示。
3.4 電流趨勢曲線
benxitongduiyuzhongyaohuilu,bujinkeyiduidianliujinxingshishixianshiyujiance,bingkeyigenjubaocundelishishujuzuochengqushiquxian,keyizhakanshishihelishibianhuaqushi,yucedianlifuherongliang,bingkeduidianliguzhangjinxingzhaxun,baozhengdianlifuhedeanquanyunxing。rutu6所示。
3.5 事件記錄與報警
主要用於查看曆史報警信息;幫助用戶進行事故查詢與追憶;支持曆史查詢,打印等功能。實時報警信息會即時彈出,提醒用戶所進行的操作。並對所有操作具有自動事件記錄功能。如圖7所示。
4結束語
suizhezhinengjianzhudefazhanjidianlideguangfanyingyong,duizhinengjianzhudepeidianxitongdezhinenghuajichengguanliyichengweiguojiajiguanbangongjianzhujidaxinggonggongjianzhuzhinenghuajianshedebiranqushi,benwenjieshaodejiyuAcrel-3000dedianlijianceyudiannengguanlixitong,bujinkeyishishixianshidianliyunxingzhuangtaijiyongdianzhuangkuang,hainengduishujujinxingfenxichuli,yiyonghushiyongdefangshizhanxianchulai,manzuyonghudexuqiu,shixianduicaijishujudefenxi、處理,其生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,極大的方便了用戶的使用,便於配電係統的實時監控與電能的遠程抄表與分析研究,為智能建築的節能技術提供參考。
參考文獻
[1].王斌杜運東等.基於Acrel-5000的大型公共建築能耗監測係統設計與應用[J].智能建築電氣技
術.2009.3(5)
[2].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
[3].周中.杜運東.電力儀表在大型公共建築電能分項計量中的應用[J].現代建築電氣 2010. 6
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