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摘 要：隨著電力係統的快速發展，用電負荷的持續增長、各(ge)種(zhong)新(xin)型(xing)負(fu)載(zai)的(de)不(bu)斷(duan)出(chu)現(xian)和(he)國(guo)家(jia)對(dui)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)的(de)嚴(yan)格(ge)要(yao)求(qiu)，使(shi)得(de)用(yong)戶(hu)更(geng)加(jia)需(xu)要(yao)有(you)效(xiao)的(de)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)方(fang)案(an)來(lai)應(ying)對(dui)上(shang)訴(su)變(bian)化(hua)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)挑(tiao)戰(zhan)，以(yi)實(shi)現(xian)輸(shu)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)、高效、低耗的運行。
本文介紹基於PZ係列可編程智能電測表的Acrel-3000電能管理係統在深圳市康和盛大樓的應用，實現了分散式采集和集中控製管理的智能化電能計量管理。
關鍵詞：數據監測；智能電表；電能管理軟件。
1 項目概況
深圳市康和盛大樓位於深圳市西麗火車站15號路西側，總建築麵積28287.51m²。建築高度36米，有1棟7層倉庫用房及兩層地下室組成。
本項目共有一個配電室，位於地下二層，本棟大樓所有供電均從該配電室配出。另外，本工程還配備一台360KW柴油發電機組，作為備用電源，當市電停電時，從變電所市電開關輔助接點取發電機自啟動信號至發電機組，發電機組自啟動。
在低壓配電，共有2兩路低壓配電進線，兩麵電容補償櫃，一麵雙電源切換櫃，53路出線回路以及聯絡櫃。所有回路安裝安科瑞電氣股份有效公司的PZ係列可編程電測表，對本回路用電情況進行實時采集，處理。詳細清單如表1所示：
表1：
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櫃號 |
回路編號 |
回路名稱 |
儀表型號 |
地址 |
波特率 |
CT |
|
1AA |
1AA-N1 |
消防電梯動力1 |
PZ80 |
51 |
9600 |
100/5 |
|
1AA-N2 |
消防電梯動力2 |
PZ80 |
52 |
9600 |
100/5 |
|
1AA-N3 |
備用 |
PZ80 |
53 |
9600 |
75/5 |
|
1AA-N4 |
備用 |
PZ80 |
54 |
9600 |
400/5 |
|
1AA-N5 |
備用 |
PZ80 |
55 |
9600 |
400/5 |
|
1AA-N6 |
備用 |
PZ80 |
56 |
9600 |
400/5 |
|
2AA |
2AA-N1 |
地下1層消防風機 |
PZ80 |
57 |
9600 |
100/5 |
|
2AA-N2 |
地下2層消防設備 |
PZ80 |
58 |
9600 |
150/5 |
|
2AA-N3 |
地下2層設備房風機 |
PZ80 |
59 |
9600 |
75/5 |
|
2AA-N4 |
備用 |
PZ80 |
60 |
9600 |
100/5 |
|
2AA-N5 |
備用 |
PZ80 |
61 |
9600 |
150/5 |
|
2AA-N6 |
地下2層消防水泵 |
PZ80 |
62 |
9600 |
300/5 |
|
2AA-N7 |
備用 |
PZ80 |
63 |
9600 |
300/5 |
|
3AA |
3AA-N1 |
地下1層應急照明 |
PZ80 |
64 |
9600 |
40/5 |
|
3AA-N2 |
地下2層應急照明 |
PZ80 |
65 |
9600 |
40/5 |
|
3AA-N3 |
地下1層消防控製室 |
PZ80 |
66 |
9600 |
75/5 |
|
3AA-N4 |
地下2層弱點房 |
PZ80 |
67 |
9600 |
75/5 |
|
3AA-N5 |
地下2層變配電房 |
PZ80 |
68 |
9600 |
75/5 |
|
3AA-N6 |
備用 |
PZ80 |
69 |
9600 |
100/5 |
|
3AA-N7 |
備用 |
PZ80 |
70 |
9600 |
100/5 |
|
3AA-N8 |
地下1,2層照明總箱 |
PZ80 |
71 |
9600 |
75/5 |
|
3AA-N9 |
備用 |
PZ80 |
72 |
9600 |
100/5 |
|
4AA |
4AA-N1 |
1F~3F倉儲 |
PZ80 |
51 |
9600 |
1500/5 |
|
4AA-N2 |
備用 |
PZ80 |
52 |
9600 |
400/5 |
|
4AA-N3 |
備用 |
PZ80 |
53 |
9600 |
100/5 |
|
4AA-N4 |
1F~4F應急照明 |
PZ80 |
54 |
9600 |
300/5 |
|
5AA |
5AA |
電容補償櫃 |
PZ80 |
55 |
9600 |
800/5 |
|
6AA |
6AA |
1TM進線 |
PZ80 |
56 |
9600 |
2000/5 |
|
7AA |
7AA |
聯絡 |
PZ80 |
57 |
9600 |
2000/5 |
|
8AA |
8AA |
2TM進線 |
PZ80 |
51 |
9600 |
2000/5 |
|
9AA |
9AA |
電容補償櫃 |
PZ80 |
52 |
9600 |
800/5 |
|
10AA |
10AA-N1 |
4F~7F倉儲 |
PZ80 |
53 |
9600 |
1500/5 |
|
10AA-N2 |
備用 |
PZ80 |
54 |
9600 |
400/5 |
|
10AA-N3 |
備用 |
PZ80 |
55 |
9600 |
400/5 |
|
10AA-N4 |
備用 |
PZ80 |
56 |
9600 |
200/5 |
|
11AA |
11AA |
發電機 |
PZ80 |
57 |
9600 |
1000/5 |
|
11AA |
11AA |
市電 |
PZ80 |
58 |
9600 |
1000/5 |
|
12AA |
12AA-N1 |
地下1層應急照明 |
PZ80 |
51 |
9600 |
40/5 |
|
12AA-N2 |
地下2層應急照明 |
PZ80 |
52 |
9600 |
40/5 |
|
12AA-N3 |
地下3層消防控製室 |
PZ80 |
53 |
9600 |
75/5 |
|
12AA-N4 |
地下2層弱點機房 |
PZ80 |
54 |
9600 |
75/5 |
|
12AA-N5 |
地下2層變配電房 |
PZ80 |
55 |
9600 |
75/5 |
|
12AA-N6 |
消防電梯動力1 |
PZ80 |
56 |
9600 |
100/5 |
|
12AA-N7 |
屋頂人防報警 |
PZ80 |
57 |
9600 |
40/5 |
|
12AA-N8 |
消防電梯動力2 |
PZ80 |
58 |
9600 |
100/5 |
|
12AA-N9 |
備用 |
PZ80 |
59 |
9600 |
75/5 |
|
13AA |
13AA-N1 |
地下1層消防風機 |
PZ80 |
60 |
9600 |
100/5 |
|
13AA-N2 |
地下2層消防設備 |
PZ80 |
61 |
9600 |
150/5 |
|
13AA-N3 |
地下3層設備房風機 |
PZ80 |
62 |
9600 |
75/5 |
|
13AA-N4 |
1F~7F應急照明 |
PZ80 |
63 |
9600 |
300/5 |
|
13AA-N5 |
備用 |
PZ80 |
64 |
9600 |
150/5 |
|
13AA-N6 |
地下2層消防水泵 |
PZ80 |
65 |
9600 |
300/5 |
|
13AA-N7 |
備用 |
PZ80 |
66 |
9600 |
300/5 |
|
14AA |
14AA總 |
總開關 |
PZ80 |
67 |
9600 |
300/5 |
|
14AA-N1 |
地下1層生活水泵 |
PZ80 |
68 |
9600 |
50/5 |
|
14AA-N2 |
地下2層非消防動力 |
PZ80 |
69 |
9600 |
50/5 |
|
14AA-N3 |
普通電梯1 |
PZ80 |
70 |
9600 |
75/5 |
|
14AA-N4 |
普通電梯2 |
PZ80 |
71 |
9600 |
75/5 |
|
14AA-N5 |
普通電梯3 |
PZ80 |
72 |
9600 |
75/5 |
|
14AA-N6 |
地下1層環境照明 |
PZ80 |
73 |
9600 |
75/5 |
|
14AA-N7 |
屋頂景觀照明 |
PZ80 |
74 |
9600 |
40/5 |
2 用戶需求
為了能實現對大樓用電量進行自動采集、遠傳和存儲、預處理、線xian損sun統tong計ji及ji分fen析xi的de電dian能neng綜zong合he管guan理li平ping台tai，大da樓lou需xu采cai用yong一yi套tao電dian能neng管guan理li係xi統tong軟ruan件jian，將jiang各ge個ge用yong電dian回hui路lu的de用yong電dian狀zhuang況kuang及ji用yong電dian量liang進jin行xing管guan理li，將jiang各ge種zhong用yong電dian量liang及ji相xiang關guan數shu據ju通tong過guo圖tu、表等方式展現給本地網絡的管理層，並預留接口，為日後向上級管理平台提供用電量分析的數據基礎。達到自動采集、集中管理的一個智能化電能管理係統。
3 設計方案 3.1 設計標準
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 係統結構
整個係統采設計了一套Acrel2000電力監控係統，采用分層分布式結構，即現場設備層、網絡管理層、監控管理層，如圖1所示：
整套電能管理係統監控管理層包括電能管理主機、打印機、UPS電源等，整個係統的核心Acrel3000電能管理軟件安裝於電能管理主機，UPS電源作為不間斷電源，當設備供電出現故障時，可以保證電能管理主機正常運行，電能數據不丟失。
電能管理係統設於配電室隔壁的電能管理值班室，配電室內所有電力儀表均通過485總線的形式連至值班室內電能管理櫃內的智能串口服務器，最終接入電能管理主機
整個配電係統以計算機站控管理係統為核心，采用現代通訊技術，對整個配電係統的用電狀況進行統一管理，實時監測每個環節、每種設備的用電量；實時監測、監督電能質量，及時發現用電故障，避免用電的浪費。
3.3 係統功能
數據采集與管理
配電需要的數據采集主要通過PZ80可編程智能電測表、PT、CT等裝置，將現場各用電設備的運行參數，包括：電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、有功電度等遙測信息及斷路器分合閘狀態等遙信狀態進行采集。儀表均通過485總線連接至智能通訊服務器，並通過以太網接口接入至電能管理主機。PZ係列可編程智能電測表采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信，數據最高傳輸速率為10Mbps。RS-485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。
信息處理
對信號采集係統所采集實時數據進行統計、分析、計算，將數據進行定時存儲。對同用電單位不同時期、不同用電單位同一時期用電量進行統計；作為電費的管理平台，與實際發生電費進行比較；根據移動油機發電量，對消耗燃油進行估算。
清晰的反映整棟大樓各個部門的用電構成，建立標杆部門，通過與標杆部門的比較，發現偷電、漏電、長明燈、未使用設備下電等環節；對不同的節能方案節能效果的評估，有利於有針對性地選擇節能措施，還可以作為合同能源管理項目的計量係統；
電能報表實現了實現了所有電能數據的按時間查詢，分為分鍾、小時、日、月年等五種類型；
電能彙總表，所有監控設備電能彙總，按時間段查詢，自動計算任意時段用電量；
打印及導出，所有報表及界麵均可打印，或以EXCEL、WORD格式導出；
電能彙總如圖2所示
畫麵顯示
19寸彩色液晶顯示作為人機交互界麵，實時顯示配電係統各種信息畫麵，包括各斷路器當前狀態、各回路當前電壓、電流、功率等測量值的實時信息。聲光提示報警信息、保護設備動作及複位信息。
用電趨勢
負(fu)荷(he)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)提(ti)供(gong)了(le)某(mou)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)該(gai)回(hui)路(lu)的(de)負(fu)荷(he)趨(qu)勢(shi)，方(fang)便(bian)管(guan)理(li)員(yuan)掌(zhang)握(wo)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)，通(tong)過(guo)對(dui)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)的(de)分(fen)析(xi)，可(ke)為(wei)今(jin)後(hou)新(xin)增(zeng)部(bu)門(men)和(he)設(she)備(bei)提(ti)供(gong)科(ke)學(xue)的(de)用(yong)電(dian)量(liang)估(gu)算(suan)；通過分析大樓內每個設備的用電量和設備的品牌、型號、使用年限等設備詳細信息來評估設備用電是否合理；通過大樓內各部門用電同比、環比的報表分析，得出各設備用電是否合理；對某一節能設備或技術在使用一定時間後，評測的節能效率是否與當初的預計一致。用電趨勢如圖3所示：
告警與控製
告gao警jing的de提ti示shi和he通tong知zhi模mo塊kuai可ke以yi將jiang日ri常chang監jian控kong係xi統tong管guan理li模mo塊kuai統tong計ji的de異yi常chang數shu據ju進jin行xing分fen類lei整zheng理li，對dui超chao出chu標biao杆gan電dian量liang一yi定ding範fan圍wei的de數shu據ju，通tong過guo硬ying件jian的de支zhi持chi發fa出chu聲sheng光guang、短信、工單等形式的告警
4 結束語
該項目所采用的Acrel3000電能管理係統已經於2011年低正式投入運行，整個
係統運行穩定、安全，極大的方便了用戶的使用，提供了大量實時、準確的電能數據，為管理者進行內部計量考核做出了隻管依據，為進一步的節能管理及節能措施的實施打下了基礎。
參考文獻
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
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