趙斌

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：介(jie)紹(shao)蘇(su)州(zhou)豐(feng)隆(long)城(cheng)市(shi)中(zhong)心(xin)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變電所配電回路用電的實時監控。

關鍵詞：住宅

；辦公樓;蘇州豐隆城市中心電能管理係統;樓層；變電所；智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理係統

0  概述 

  豐隆城市中心坐落於蘇州工業園區主幹道鍾園路以北，思安街以西，距離金雞湖距離僅150米
，項目總占地4.55萬平方米
，囊括了多種業態，高端舒適、能滿足國際租賃客戶需求的住宅公寓；具有真正的綠色建築理念的中高端寫字樓物業；特色主題式且具備高端商務接待與會議功能的高星級酒店；時尚活力

、特色鮮明兼具零售功能及娛樂休閑功能的目的型商業。

  benxiangmuweisuzhoufenglongchengshizhongxindediannengguanlixitong。genjupeidianxitongguanlideyaoqiu
，xuyaoduiliangdongdaloudeloucengpeidianxiangchuxianjibiandiansuochuxianfenbiejinxingdianlijiankong，yibaozhengyongdiandeanquan

、可靠和高效。

  Acrel-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豐隆城市中心工程B1F至15F各層的0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理。監控範圍為樓層108台電表
，變電所124台電表進行遠程實時監控和電能管理。該係統232隻多功能電力儀表，分9條總線，其中變電所和主樓5tiaozongxiantongguopingbishuangjiaoxianzhijielazhihoutaicaijiqi，lingyidongloutongguocaijixiangcaijihoujingguangxianlazhihoutaijiankongzhuji，shixianzongxianshangyibiaoyujiankongzhujideshujuliantong。

  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）低壓網絡拓撲圖1

圖（2）低壓網絡拓撲圖2

  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：串口服務器，其主要功能為把RS485信號轉換成以太網信號
，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。S485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

  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

    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

  蘇州豐隆城市中心電能管理係統監控區域為樓層配電箱及變電所，本項目針對樓層配電係統進行用電監控與電能管理。

  低壓配電二次圖見圖（3）和圖（4），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）低壓變電所配電二次圖

圖（4）低壓樓層配電二次圖

  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（5）。

圖（5） 實時及曆史遙信遙測報警信息查詢

  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15層樓層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(yong)電(dian)量(liang)報(bao)表(biao)功(gong)能(neng)，可(ke)選(xuan)擇(ze)時(shi)間(jian)段(duan)進(jin)行(xing)查(zha)詢(xun)，支(zhi)持(chi)任(ren)意(yi)時(shi)間(jian)段(duan)電(dian)度(du)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)
，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xi統tong通tong訊xun結jie構gou示shi意yi圖tu，主zhu要yao顯xian示shi係xi統tong的de組zu網wang結jie構gou
，係xi統tong采cai用yong分fen層ceng分fen布bu式shi結jie構gou，同tong時shi監jian測ce間jian隔ge層ceng設she備bei的de通tong信xin狀zhuang態tai。紅hong色se表biao示shi通tong訊xun正zheng常chang，綠lv色se表biao示shi通tong訊xun故gu障zhang。見jian圖tu（8）。

圖（8）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-3000電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)在(zai)蘇(su)州(zhou)豐(feng)隆(long)城(cheng)市(shi)中(zhong)心(xin)工(gong)程(cheng)的(de)應(ying)用(yong)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)樓(lou)層(ceng)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)、jisuanjidengzuchengdianlijiankongxitong，fangbianzhibanrenyuandeyuanchengguanli，liyujieshengdiannengchaobiaodeshijian
，jiangxinxihuadairupeidianjiankong。xitongshixianduicaijishujudefenxi、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：
趙斌，男，本科
，安科瑞電氣股份有限公司工程師，主要研究方向為智能電力監控與電能管理係統.

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