|
摘要：本文介紹了基於上海四季廣場電能管理係統的設計、係統構成以及係統的功能，上海安科瑞股份有限公司為四季廣場設計的Acrel-3000電能管理係統可以實現對現場設備的係統集成，數據的采集、傳輸以及存儲，從而實現對商業區用電數據統計、開關量的遙測等功能。係統實現遠程精細化和實時性數據采集，避免人工采集數據的偏差，提高了供電質量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優點.
關鍵詞：電能管理 電力係統 電能計量 係統集成 MD
0 引言
隨(sui)著(zhe)電(dian)力(li)行(xing)業(ye)市(shi)場(chang)化(hua)改(gai)革(ge)的(de)推(tui)進(jin)，電(dian)能(neng)計(ji)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)異(yi)常(chang)問(wen)題(ti)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)到(dao)人(ren)們(men)的(de)重(zhong)視(shi)，但(dan)是(shi)原(yuan)有(you)的(de)電(dian)能(neng)計(ji)量(liang)監(jian)測(ce)方(fang)法(fa)已(yi)不(bu)能(neng)適(shi)應(ying)形(xing)勢(shi)需(xu)要(yao)。傳(chuan)統(tong)電(dian)能(neng)計(ji)量(liang)監(jian)測(ce)手(shou)段(duan)存(cun)在(zai)的(de)不(bu)足(zu)說(shuo)明(ming)，我(wo)們(men)有(you)必(bi)要(yao)采(cai)取(qu)新(xin)的(de)、自動化和信息化程度較高的監測方式，以提高電能計量監測工作水平，控製電能計量裝置異常問題，挽回電力企業的損失。
本課題提出了利用安科瑞公司網絡電能管理儀表和Acrel-3000組態軟件研製了一套適用於商業區的高、低壓配電的集中監控係統，簡jian單dan分fen析xi造zao成cheng電dian能neng計ji量liang裝zhuang置zhi異yi常chang問wen題ti的de原yuan因yin，提ti出chu相xiang應ying的de監jian測ce原yuan理li，然ran後hou完wan成cheng監jian測ce係xi統tong的de整zheng體ti設she計ji。這zhe些xie工gong作zuo完wan善shan整zheng個ge係xi統tong，使shi係xi統tong具ju備bei實shi用yong性xing。gaiketideyanjiuheshishi，keshixianshangyequgaodiyabiandiansuodeyongdianshujujizhongguanli。duiyutigaogongdianxitongdekekaoxinghejingjiyunxingzhibiao，cujingongdianxitongguanlidekexuehua、現代化，有著非常重要的現實意義。
1 項目概況
上海四季生態廣場位於奉賢區南橋，總建築麵積30000平方米。規劃建設為餐飲、休閑娛樂、婚慶服務的綜合型商業區廣場。
以奉賢區的外資企業奠定國際化社區的客源基礎和產業依托，以先期開發形成一個獨立的“城鎮概念”，全quan力li突tu現xian國guo際ji化hua社she區qu的de規gui模mo性xing效xiao應ying及ji與yu當dang地di建jian築zhu風feng格ge的de差cha異yi性xing。另ling外wai，對dui於yu項xiang目mu中zhong的de商shang業ye和he生sheng活huo配pei套tao方fang麵mian，將jiang充chong分fen利li用yong園yuan林lin資zi源yuan，分fen步bu打da造zao及ji發fa展zhan成cheng為wei一yi個ge南nan上shang海hai地di區qu的de國guo際ji化hua高gao級ji休xiu閑xian勝sheng地di。最zui終zhong營ying造zao一yi個ge由you國guo際ji品pin牌pai的de鄉xiang村cun俱ju樂le部bu、國際化的品牌店、國家級別的生態園林組成的國際化社區環境，從而提高城市景觀，帶動周邊區域產業，最終為城市的可持續性發展做出貢獻。
2 用戶需求
該廣場內的配電分布為：兩路10kV進線拉入，經10/0.4kV變壓器進行降壓，於主變電所內低壓出線櫃分53路配出，幾乎為每路出線對應一個租戶，也有出線拉往層配箱再按用戶進行分配的情況。
物wu業ye根gen據ju各ge租zu戶hu的de月yue用yong電dian實shi際ji情qing況kuang向xiang其qi收shou取qu電dian費fei，用yong電dian量liang參can照zhao各ge配pei出chu回hui路lu的de電dian表biao計ji量liang參can數shu，因yin原yuan櫃gui體ti未wei安an裝zhuang電dian能neng計ji量liang儀yi表biao，需xu對dui其qi進jin行xing改gai造zao。
綜合上述需求須對現場進行必要的改造，安裝多功能電力儀表並實現遠程監測。監控室設置在主變電所值班室，實現遠程集抄。
3 設計方案
上海安科瑞公司根據上海四季廣場實際情況為其選用了ACREL-3000電能管理係統。該係統以智能電力監控裝置、微機繼電保護裝置、計算機網絡、能量管理應用組態軟件為基礎，滿足中國電力行業規範及相關行業標準，采用完全分層分布式結構，是一種智能化、網絡化、單元化、全開放的能量管理係統。本係統根據低壓能量管理的特點，完成對變配電係統的數據采集、運行監視、事故預警、事故記錄和分析、自動控製、繼電保護等功能，同時把能耗預警、電源質量管理係統融為一體，極大提高了用電的可靠性、安全性、管理水平，是一個麵向用戶的、真正的能量管理係統。
3.1 Acrel -3000符合的標準
本技術方案以現行國家及電力行業的有效標準為依據，國標未列入部分應參考IEC最新標準和規範。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。
GB50052-2009 供配電係統設計規範
GB50054-2011 低壓配電設計規範
IEC 61587 電子設備機械結構係列
（並參考國家電網公司2009年發布的《智能變電站智能控製櫃技術規範》）
DL/T448-2000 《電能計量裝置技術管理規程》
DL/T 698 電能信息采集與管理係統
DL/T 698.1-2009 第1部分：總則
DL/T 698.2-2010 第2部分：主站技術規範
DL/T 698.31-2010 第3.1部分：電能信息采集終端技術規範-通用要求
DL/T 698.35-2010 第3-5部分：電能信息采集終端技術規範-低壓集中抄表終端特殊要求
DL/T 698.41-2010 第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信
DL/T 698.42-2010 第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議
DL/T/814-2002 配電自動化係統功能規範
GB/T/3047.1 麵板、架和櫃的基本尺寸係列
DL/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設計技術規程》
GB2887 計算站場地技術條件
3.2網絡結構拓撲圖
上海四季廣場配電房內含有1#變壓器及其饋線回路，2#變壓器及其饋線回路，現場總共56台智能儀表，現場布線方式采用總線型。係統的具體組網方式分為3層結構：現場設備層、中間通訊層及站控管理層。
3.3 ACREL-3000設計方案
變電所低壓進線、出chu線xian櫃gui及ji母mu聯lian櫃gui原yuan安an裝zhuang儀yi表biao為wei機ji械xie式shi指zhi針zhen表biao，需xu重zhong新xin加jia裝zhuang多duo功gong能neng網wang絡luo電dian力li儀yi表biao。考kao慮lv計ji量liang的de精jing度du需xu求qiu，須xu將jiang現xian場chang安an裝zhuang的de電dian流liu互hu感gan器qi重zhong新xin更geng換huan。如ru下xia圖tu：
儀表取信號為：輔助電源(AC220V)取自當前抽屜內開關上端A相電壓；測量電壓信號取自當前抽屜內開關下端各相電壓；電流信號取自電流互感器電流二次輸出信號。需加裝或改造的回路數統計入下：
|
序號 |
櫃體編號 |
回路名稱 |
圖紙變比 |
互感器AKH-0.66G |
數量 |
|
型號 |
CT變比 |
|
1 |
D1 |
D1 |
進線櫃 |
4000/5 |
120×50II |
4000/5 |
2 |
|
2 |
D4 |
D4 |
聯絡櫃 |
4000/5 |
|
|
3 |
D5 |
D5-1 |
ATA變電所雙切箱 |
75/5 |
30×30I |
75/5 |
2 |
|
4 |
D5-2 |
ATB消控室雙切箱 |
75/5 |
|
|
5 |
D5-3 |
ATE消防泵房雙切箱 |
150/5 |
|
150/5 |
1 |
|
6 |
D5-4 |
AX小負荷用戶照明空調總控製 |
600/5 |
40I |
600/5 |
1 |
|
7 |
D5-5 |
ATBH百貨商場弱電總控室雙切 |
75/5 |
30×30I |
100/5 |
1 |
|
8 |
D5-6 |
備 用 |
400/5 |
40I |
400/5 |
1 |
|
9 |
D6 |
D6-1 |
ATC監控室雙切箱 |
75/5 |
30×30I |
75/5 |
2 |
|
10 |
D6-2 |
ATD電信有線電視雙切箱 |
75/5 |
|
|
11 |
D6-3 |
ATF生活泵雙切箱 |
150/5 |
|
150/5 |
1 |
|
12 |
D6-4 |
ALE餐飲一配電櫃 |
500/5 |
40I |
500/5 |
1 |
|
13 |
D6-5 |
ALHA百貨商場配電間A |
400/5 |
|
400/5 |
2 |
|
14 |
D6-6 |
備 用 |
400/5 |
|
|
15 |
D7 |
D7-1 |
AEA應急照明常用電源配電櫃 |
250/5 |
30×30I |
250/5 |
1 |
|
16 |
D7-2 |
APA排煙風機備用電源配電櫃 |
500/5 |
40I |
500/5 |
1 |
|
17 |
D7-3 |
ALF餐飲二配電櫃 |
600/5 |
|
600/5 |
1 |
|
18 |
D7-4 |
ALHB百貨商場配電間B |
500/5 |
|
500/5 |
1 |
|
19 |
D8 |
D8-1 |
ADA電梯電力常用電源配電櫃 |
600/5 |
|
600/5 |
1 |
|
20 |
D8-2 |
ALG 餐飲三配電櫃 |
500/5 |
|
500/5 |
1 |
|
21 |
D8-3 |
空 位 |
400/5 |
|
400/5 |
1 |
|
22 |
D8-4 |
空 位 |
150/5 |
30×30I |
150/5 |
2 |
|
23 |
D8-5 |
空 位 |
150/5 |
|
|
24 |
D9 |
D9-1 |
ALHC百貨商場配電間C |
400/5 |
40I |
400/5 |
1 |
|
25 |
D9-2 |
空 位 |
500/5 |
|
500/5 |
1 |
|
26 |
D9-3 |
ALT 行政辦公配電箱 |
200/5 |
30×30I |
200/5 |
1 |
|
27 |
D9-4 |
空 位 |
250/5 |
|
250/5 |
1 |
|
28 |
D9-5 |
空 位 |
200/5 |
|
200/5 |
1 |
|
29 |
D9-6 |
空 位 |
250/5 |
|
250/5 |
1 |
|
30 |
D10 |
D10-1 |
ADB電梯電力備用電源配電櫃 |
600/5 |
40I |
600/5 |
1 |
|
31 |
D10-2 |
ALM 商場一配電櫃 |
500/5 |
|
500/5 |
1 |
|
32 |
D10-3 |
備用 |
200/5 |
30×30I |
200/5 |
1 |
|
33 |
D10-4 |
ALR 酒吧配電櫃 |
250/5 |
|
250/5 |
3 |
|
34 |
D10-5 |
空 位 |
250/5 |
|
|
35 |
D11 |
D11-1 |
AEB應急照明備用電源配電櫃 |
250/5 |
|
|
36 |
D11-2 |
APB排煙風機常用電源配電櫃 |
500/5 |
40I |
500/5 |
1 |
|
37 |
D11-3 |
ALK KTV配電櫃 |
300/5 |
30×30I |
300/5 |
1 |
|
38 |
D11-4 |
ALQ 茶藝配電櫃 |
200/5 |
|
200/5 |
1 |
|
39 |
D11-5 |
AG 公共照明配電櫃 |
400/5 |
40I |
400/5 |
1 |
|
40 |
D11-6 |
空 位 |
200/5 |
30×30I |
200/5 |
1 |
|
41 |
D12 |
D12-1 |
ATC 監控室雙切箱 |
75/5 |
|
75/5 |
2 |
|
42 |
D12-2 |
ATD 電信有線電視雙切箱 |
75/5 |
|
|
43 |
D12-3 |
ATF 生活泵雙切箱 |
150/5 |
|
150/5 |
1 |
|
44 |
D12-4 |
ALI國際美食A配電櫃 |
200/5 |
|
200/5 |
4 |
|
45 |
D12-5 |
ALP 商場四配電櫃 |
200/5 |
|
|
46 |
D12-6 |
ALU 二區配電箱 |
200/5 |
|
|
47 |
D12-7 |
空 位 |
200/5 |
|
|
48 |
D12-8 |
空 位 |
250/5 |
|
250/5 |
1 |
|
49 |
D13 |
D13-1 |
ATA 變電所雙切箱 |
75/5 |
|
75/5 |
2 |
|
50 |
D13-2 |
ATB 消控室雙切箱 |
75/5 |
|
|
51 |
D13-3 |
ATE 消防泵房雙切箱 |
150/5 |
|
150/5 |
1 |
|
52 |
D13-4 |
ALA 健身俱樂部配電櫃 |
400/5 |
40I |
400/5 |
1 |
|
53 |
D13-5 |
ALN 商場二配電櫃 |
200/5 |
30×30I |
200/5 |
1 |
|
54 |
D13-6 |
ATBH百貨商場弱電總控室雙切 |
75/5 |
|
75/5 |
1 |
|
55 |
D13-7 |
空 位 |
400/5 |
40I |
400/5 |
1 |
|
56 |
D16 |
D16 |
進線櫃 |
4000/5 |
120×50II |
4000/5 |
1 |
層配中AX櫃需對總開關及各分支回路進行儀表加裝，其餘櫃體僅改裝總表。改裝仍采用多功能網絡電力儀表。
4 設計變更
4.1電費計量報表變更：
變更內容：運行係統中所有下拉菜單（曲線、電能計費報表）中的回路名稱改為儀表位置。
變更原因：客戶更改回路用戶名稱後，下拉菜單裏回路名稱沒有關聯，不方便用戶查詢。儀表位置是不變化的。
上海安科瑞電氣股份有限公司軟件設計部對客戶的要求經過評審，同意對該項目進行電費計量報表變更。
4.2 添加功能：
為了實現上海四季廣場係統的電能管理以及客戶電費計量的直觀性，四季廣場物業管理部門經過討論需要增加以下附加功能：
月電能（總電能）對比報表
含一年內十二個月各月電能對比和查詢任意兩個月的電能對比。
日電能（總電能）對比報表
含一月內各日電能對比和查詢任意兩日的電能對比。
電費計量（原複費率電費計量保存）
總用電量不分複費率，單價計量電費。
月MD值對比（要求同第一條）
電流變比
做出電流變比報表，並能打印。電流變比報表裏要有儀表出廠編號。
安科瑞電氣股份有限公司軟件設計部對客戶的要求經過評審，同意對該項目進行軟件添加以上功能。
5 係統功能
5.1係統主界麵
係統開機後會自動進入操作係統和配電監控係統。本係統采用全中文界麵，操作簡單方便；運行穩定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的係統功能模塊；係統具有一次係統圖顯示（顯示電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監測信息），模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；係統具有人機界麵友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。  
5.2報表查詢功能
5.2.1遙測報表查詢
報表可以查詢任意時刻所有回路的三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數，並有報表打印及導出功能。 
5.2.2曆史電度報表查詢
報表可以查詢所有回路任意時間間隔段所用的電度數，同時報表具有打印及導出功能
5.2.3複費率報表查詢
含有任意時段複費率電能查詢，本月複費率查看功能。  
5.2.4電費計量
A、電費計量有權限登錄，如果沒有權限人員無法登錄此界麵查看電費，更改數值。
MD申請值報表含有對各回路用電客戶 MD值修改、電費修改、MD單價修改功能。 B、現場2種不同智能儀表電費計量方式
B1、電費計量為帶MD的儀表，時段可以任意設定查詢。複費率時段電費自動算出。設定好要查時段，選擇回路，就自動算出電費。
注：平 2電費7、8、9三個月按峰電費計量，其餘各月按平電費計量（自動生成)。 B2、無MD電費的智能儀表，電費根據複費率時段自動算出。
5.2.4 CT報表查詢
報表可以查詢所有回路的CT值，具有打印及導出功能，方便管理人員後期維護的工作。
5.3趨勢曲線功能
曲線趨勢：實現了用戶所要求的通過對各配電回路的電流、 MD繪製趨勢曲線，分析該回路配電運行狀況。曲線可對測量數據量程進行設置，還可設置開始時間和時間間隔，方便用戶進行任意時間的曲線查看。  
5.4 係統遙信狀態報警
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和he回hui路lu名ming稱cheng，以yi便bian用yong戶hu查zha詢xun，追zhui憶yi故gu障zhang原yuan因yin。
6 運行效果
實時性：項目實施前現場數據主要靠人工抄錄，1天2次，各回路時間不統一，可對性差；項目實施後後台實時采集，50mS一次，可比性強。
存儲管理：項目實施前紙質記錄，查詢時翻箱倒櫃，年久易失，數據日期管理複雜；項目實施後計算機存儲，數據可存儲10年以上，查詢速度快，隻需鼠標一點，迅速準確。
整體分析：項目實施前各個時段用電量以及各個回路用電橫向和豎向無法對比；項目實施後通過曲線分析，峰平穀時段對比明顯，便於削峰填穀，而且三相用電的調配相對均衡。
數據安全：項目實施前分散管理，手工定時備份，對連續數據備份不準確；項目實施後同步集中管理，係統自動即時備份。
設備管理：項目實施前各個抽屜櫃回路通斷電要現場去查看，斷電時無報警；項目實施後通過後台一次係統圖清晰展示，回路跳閘時，後台自動記錄，並伴隨自動報警。
負荷調整：項目實施前調整三相回路負荷平衡比較困難；項目實施後實時管理分配各個回路電流任務，使三相電流平衡，日誌記錄。
7 結束語
Acrel-3000電能管理係統具有通用性好、可靠性高、組zu態tai靈ling活huo等deng優you點dian，在zai上shang海hai四si季ji廣guang場chang項xiang目mu上shang得de以yi成cheng功gong應ying用yong。隨sui著zhe計ji算suan機ji信xin息xi技ji術shu的de普pu及ji，低di壓ya配pei電dian智zhi能neng化hua的de要yao求qiu也ye越yue來lai越yue高gao，變bian配pei電dian監jian控kong及ji低di壓ya配pei電dian管guan理li使shi得de實shi現xian配pei電dian室shi的de無wu人ren職zhi守shou真zhen正zheng成cheng為wei現xian實shi，係xi統tong對dui各ge種zhong用yong電dian設she備bei的de曆li史shi運yun行xing數shu據ju和he狀zhuang態tai進jin行xing管guan理li分fen析xi，便bian於yu維wei護hu人ren員yuan明ming確que設she備bei狀zhuang況kuang，製zhi定ding詳xiang細xi的de設she備bei維wei護hu計ji劃hua，減jian少shao人ren力li投tou入ru，提ti高gao工gong作zuo效xiao率lv，從cong而er降jiang低di整zheng個ge係xi統tong的de運yun營ying成cheng本ben。
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
|
