摘要：介(jie)紹(shao)蘇(su)州(zhou)市(shi)社(she)會(hui)福(fu)利(li)院(yuan)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)和(he)開(kai)關(guan)信(xin)號(hao)。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)遠(yuan)傳(chuan)至(zhi)後(hou)台(tai)，通(tong)過(guo)Acrel-3000型電能管理係統實現配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵詞：智能電力儀表;Acrel-3000型；電能管理係統；社會福利院

0  概述

   本項目為蘇州市社會福利院電能管理係統。根據配電係統管理的要求，需要對樓層的低壓配電箱回路進行電能管理
，以保證用電的安全、可靠和高效。

   Acrel-3000型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市社會福利院0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理；監控範圍為樓層低壓配電箱進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有37隻PZ72L儀表，分2條總線，直接拉至消控室的串口服務器
，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。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：串口服務器
，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30個設備

，最大傳輸距離為1.2km。

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  曆史事件

   曆史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  案例分析

   蘇州市社會福利院電能管理係統監控區域為樓層配電箱，本項目針對樓層配電係統進行用電監控與電能管理。

   配電所進線回路采用PZ72L多功能儀表，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、無功電度等多種電參量。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。

   低壓配電係統圖見圖（2）
，功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量，其中包括：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（2）低壓配電係統圖

   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)。電(dian)流(liu)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)。見(jian)圖(tu)（3）和圖（4）。

圖（3） 實時遙信報警信息

圖（4）電流越線設置

   canshuchaobiaogongneng
，zhuyaoduidiyagechuxianhuiludediancanshujinxianzhaxun。zhichirenyishikediancanshuzhaxun


，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。gaibaobiaozhaxungepeidianxiangdiyahuiludediancanshu
，zhuyaobaokuo：三相電流
、有功功率和有功電度等。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（5）。

圖（5） 電參量報表

   yongdianliangbaobiaogongneng
，kexuanzeshijianduanjinxingzhaxun
，zhichirenyishijianduandianduleijizhaxun
，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。weizhibanrenyuantigonglejingquekekaodediannengbaobiao。gaibaobiaogehuilumingchengheshujukuguanlian，fangbianyonghuxiugaihuilumingcheng。ruxiatusuoshi
，xianshijianshenzhongxinmouduanshijianneidegepeidianhuiludejingqueyongdianliang，yonghukeyizhijiedayinbaobiao，keyiyiEXCEL格式另存到其他位置。 見圖（6）。

圖（6） 電能報表

   xitongtongxunjiegoushiyitu，zhuyaoxianshixitongdezuwangjiegou，xitongcaiyongfencengfenbushijiegou，tongshijiancejiangecengshebeidetongxinzhuangtai。hongsebiaoshitongxunzhengchang，lvsebiaoshitongxunguzhang。jiantu（7）。

圖（7）係統通訊結構示意圖

4  結束語

   隨著社會的發展及電力的廣泛應用，電能管理係統已成為全國各地重點工程項目
、標誌性建築/大型公共設施等大用戶的必然選擇
，本文介紹的Acrel-3000diannengguanlixitongzaisuzhoushishehuifuliyuandeyingyong，keyishixianduiloucengpeidianhuiluyongdiandeshishijiankongyudiannengguanli，bujinnengxianshihuiluyongdianzhuangkuang，haijuyouwangluotongxungongneng
，keyiyuchuankoufuwuqi
、計算機等組成電能管理係統。係統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示樓層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
、電參量報表等，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