0 概述
蘇州中潤廣場,又名蘇州中心,目前是蘇州主城區第一高樓,擁有228米的超高層主樓地標建築,總規模36萬平方米的世界級都會地標綜合體項目。規劃有如下業態:環球主題購物中心、璞禦公館――酒店式公寓、超甲級寫字樓、頂級豪宅--世界公館、文體會展中心等5大主要產品業態。
該項目位於蘇州主城區的吳中區CBD核心位置,三麵臨路一麵臨水,北側是寶帶東路大道,臨近地鐵3,4號線的交彙樞紐,南側隔著文曲路與吳中區區政府相望,西麵東苑路旁是吳中區人民大會堂和人民廣場,東麵隔著天然河道與文體會展中心相鄰。項目靠近市中心縱貫主城區南北的“人民路-東吳北路”黃金商道,在此區域內吳中區政府將巨資打造CBD核心商業,未來合計將有100萬平方米商業商務建築群陸續建成,目前已有近50萬平方米的商業體量規劃成型,建成之後,這裏將形成主城區的新商圈――吳中商圈。
該項目的商業規劃為8萬平方米的環球主題購物中心,共分為南北兩大區域,中間以挑高5層的穹頂廣場作為連接。南區位於主樓裙房的1至5層,是以百貨類為主的“生活休閑區”( Life Hub);北區是以國際一線品牌為主的“精品購物區”( fashion center),qizhongdixiayicengdingweiweidaxingchaoshi,yiyuquanqiudiyidezhimingmaichangwoermaheyuexieshangqianshuzhong。ciwaishangyebufenhaibaokuoyouyishishangdianpuweizhudeshangyebuxingneijieheyigaodangcanyinweizhudeyanhe商業街的部分。商業部分全部采取統一招商、統一經營、統一管理、統一服務的專業化管理模式,中潤・蘇州中心為所售商鋪提供五年管家式運營服務。
本項目為蘇州中潤廣場電力監控與電能管理係統。根據配電係統管理的要求,需要對蘇州中潤廣場的一個高壓室、一個發電機房和五個低壓變電所(南區變電所、北區變電所、地下一層商務變電所、16層變電所和28層變電所)內的高壓櫃、低壓配出線進行電力監控,以保證用電的安全、可靠和高效。
Acrel-2000/3000型低壓智能配電係統,充分利用了現代電子技術、計算機技術、網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)和(he)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)的(de)最(zui)新(xin)發(fa)展(zhan),對(dui)變(bian)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)分(fen)散(san)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和(he)集(ji)中(zhong)監(jian)控(kong)管(guan)理(li)。對(dui)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)二(er)次(ci)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)組(zu)網(wang),通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo),將(jiang)分(fen)散(san)的(de)配(pei)電(dian)所(suo)的(de)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)連(lian)接(jie)為(wei)一(yi)個(ge)有(you)機(ji)的(de)整(zheng)體(ti),實(shi)現(xian)電(dian)網(wang)運(yun)行(xing)的(de)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)和(he)集(ji)中(zhong)管(guan)理(li)。
1 係統結構描述
本監控係統主要實現蘇州中潤廣場的一個高壓室、一個發電機房和五個低壓變電所(南區變電所、北區變電所、地下一層商務變電所、16層變電所和28層變電所)的10/0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理;監控範圍為地下一層高壓室的高壓櫃,柴油發電機房配電屏,南區變電所的N1、N2、N3、N4變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃,北區變電所的B1、B2、B3、B4變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃,地下一層商務變電所的S1、S2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃,16層變電所的BG1、BG2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃,28層變電所的GS1、GS2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有393隻儀表(其中包括21隻ACR230ELH、356隻ACR220EL和16隻ABB綜保),分18條總線,其中高壓室2條總線、發電機房1條總線、南區變電所4條總線、北區變電所4條總線、地下一層商務變電所2條總線、16層變電所2條總線、28層變電所2條總線,5個低壓變電所之間距離較遠,采用光纖組網連接,最後通過網線拉至值班室連接到監控主機實現總線上儀表與監控主機的數據連通。
本監控係統采用分層分布式結構,即站控層,通訊層與間隔層;如圖(1)所示:

圖(1)網絡拓撲圖
間隔設備層主要為:多功能網絡電力儀表、開關量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。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MODBUS總線組網通訊,實現數據現場采集。
網絡通訊層主要為: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、報警蜂鳴器等設備。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。
2 電力監控係統主要功能
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。
shujuchulizhuyaoshibaanyaoqiucaijidaodediancanliangshishizhunquedexianshigeiyonghu,dadaopeidianjiankongdezidonghuahuahezhinenghuayaoqiu,tongshibacaijidaodeshujucunrushujukugongyonghuzhaxun。
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、越yue限xian記ji錄lu提ti供gong方fang便bian友you好hao的de人ren機ji交jiao互hu,通tong過guo曆li史shi事shi件jian查zha看kan平ping台tai,您nin可ke以yi根gen據ju自zi己ji的de要yao求qiu和he查zha詢xun條tiao件jian方fang便bian定ding位wei您nin所suo要yao查zha看kan的de曆li史shi事shi件jian,為wei您nin把ba握wo整zheng個ge係xi統tong的de運yun行xing情qing況kuang提ti供gong了le良liang好hao的de軟ruan件jian支zhi持chi。
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zhen對dui不bu同tong級ji別bie的de用yong戶hu,設she置zhi不bu同tong的de權quan限xian組zu,防fang止zhi因yin人ren為wei誤wu操cao作zuo給gei生sheng產chan,生sheng活huo帶dai來lai的de損sun失shi,實shi現xian配pei電dian係xi統tong的de安an全quan,可ke靠kao運yun行xing。可ke以yi通tong過guo用yong戶hu管guan理li進jin行xing用yong戶hu登deng錄lu、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
fuhequshiquxiangongnengzhuyaofuzedingshicaijijinxianjizhongyaohuiludianliuhegonglvfuhecanliang,zidongshengchengyunxingfuhequshiquxiande,fangbianyonghujishilejieshebeideyunxingfuhezhuangkuang。dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan;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 案例分析
蘇州中潤廣場電力監控與電能管理係統分一個高壓室、一個發電機房和五個低壓變電所(南區變電所、北區變電所、地下一層商務變電所、16層變電所和28層變電所),本項目針對這一個高壓室、一個發電機房和五個低壓變電所的10/0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理;監控範圍為地下一層高壓室的高壓櫃,柴油發電機房配電屏,南區變電所的N1、N2、N3、N4變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃,北區變電所的B1、B2、B3、B4變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃,地下一層商務變電所的S1、S2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃,16層變電所的BG1、BG2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃,28層變電所的GS1、GS2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃進行遠程實時監控和電能管理。
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ACR220EL係列網絡電力儀表,該儀表主要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。
高壓側實時畫麵見圖(2),為(wei)係(xi)統(tong)主(zhu)監(jian)控(kong)畫(hua)麵(mian),主(zhu)要(yao)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)高(gao)壓(ya)回(hui)路(lu)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai),紅(hong)色(se)代(dai)表(biao)合(he)閘(zha),綠(lv)色(se)代(dai)表(biao)分(fen)閘(zha)。在(zai)高(gao)壓(ya)係(xi)統(tong)圖(tu)中(zhong)可(ke)以(yi)直(zhi)觀(guan)的(de)看(kan)到(dao)每(mei)路(lu)高(gao)壓(ya)進(jin)線(xian)和(he)出(chu)線(xian)的(de)運(yun)行(xing)參(can)數(shu)和(he)狀(zhuang)態(tai),可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)變(bian)壓(ya)器(qi)出(chu)線(xian)側(ce)的(de)所(suo)有(you)常(chang)規(gui)電(dian)力(li)參(can)數(shu),如(ru):三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度及變壓器溫度。

圖(2) 高壓係統一次圖
低壓配電二次圖見圖(3),功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量,其中包括: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;斷路器變位時會發出報警信號,提醒用戶及時處理故障。

圖(3)低壓配電二次圖
遙yao信xin和he遙yao測ce報bao警jing功gong能neng,主zhu要yao完wan成cheng對dui低di壓ya各ge出chu線xian回hui路lu的de開kai關guan運yun行xing狀zhuang態tai和he負fu載zai進jin線xian監jian控kong,對dui開kai關guan變bian位wei和he負fu載zai越yue限xian彈dan出chu報bao警jing界jie麵mian指zhi示shi具ju體ti的de報bao警jing位wei置zhi並bing聲sheng音yin報bao警jing,提ti醒xing值zhi班ban人ren員yuan及ji時shi處chu理li。負fu載zai越yue限xian值zhi在zai相xiang應ying權quan限xian下xia可ke自zi由you設she置zhi。具ju備bei曆li史shi查zha詢xun功gong能neng。見jian圖tu(4)和圖(5)。

圖(4) 實時遙信報警信息

圖(5)曆史遙測報警信息查詢
參數抄表功能,主要對低壓各出線回路的電參數進線查詢。支持任意時刻電參數查詢,具備數據導出和報表打印等功能。該報表查詢供兩個變電所4台變壓器出線各低壓回路的電參數,主要包括:三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度。該報表各回路名稱和數據庫關聯,方便用戶修改回路名稱。見圖(6)。

圖(6) 參數抄表
用電量報表功能,可選擇時間段進行查詢,支持任意時間段電度累(lei)計(ji)查(zha)詢(xun),具(ju)備(bei)數(shu)據(ju)導(dao)出(chu)和(he)報(bao)表(biao)打(da)印(yin)等(deng)功(gong)能(neng)。為(wei)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)了(le)精(jing)確(que)可(ke)靠(kao)的(de)電(dian)能(neng)報(bao)表(biao)。該(gai)報(bao)表(biao)各(ge)回(hui)路(lu)名(ming)稱(cheng)和(he)數(shu)據(ju)庫(ku)關(guan)聯(lian),方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)修(xiu)改(gai)回(hui)路(lu)名(ming)稱(cheng)。如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi),顯(xian)示(shi)健(jian)身(shen)中(zhong)心(xin)某(mou)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)的(de)各(ge)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)的(de)精(jing)確(que)用(yong)電(dian)量(liang),用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)打(da)印(yin)報(bao)表(biao),可(ke)以(yi)以(yi)EXCEL格式另存到其他位置。 見圖(7)。

圖(7) 電能報表
係統通訊結構示意圖,主要顯示係統的組網結構,係統采用分層分布式結構,同時監測間隔層設備的通信狀態。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。見圖(8)和圖(9)。

圖(8)係統通訊結構示意圖一

圖(9)係統通訊結構示意圖二
fuhequshiquxianjiemianzhongkezhiguandezhakanhuiludefuheyunxingqingkuang。zhakanshishihelishiqushiquxian,dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan;幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶,具備曲線打印功能。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。見圖(10)。

圖(10)趨勢曲線圖
4 結束語
隨著社會的發展及電力的廣泛應用,電力監控係統已成為全國各地重點工程項目、標誌性建築/大型公共設施等大麵積多變電所用戶的必然選擇,本文介紹的Acrel-2000/3000電力監控與電能管理係統在蘇州中潤廣場的(de)應(ying)用(yong),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)變(bian)電(dian)所(suo)高(gao)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li),不(bu)僅(jin)能(neng)顯(xian)示(shi)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)狀(zhuang)況(kuang),還(hai)具(ju)有(you)網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)功(gong)能(neng),可(ke)以(yi)與(yu)串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)、計算機等組成電力監控係統。係統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態,對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示,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。該係統運行安全、可靠、穩定,為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據,取得了較好的社會效益。[2]
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
[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理係統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10
作者簡介:
朱祝豐(1985-),男,漢族,本科,工程師,主要研究方向為智能建築供配電監控係統