53蘇州吳中商務(wù)中心電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)-小結(jié)

1、上海安科瑞電氣股份有限公司 電力監(jiān)控系統(tǒng)在蘇州大型商業(yè)樓宇的應(yīng)用 安科瑞陳海霞1 1上海安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定201801； 摘要：介紹蘇州吳中商務(wù)中心電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn) -7 - 場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過 Acrel-2000/3000型電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電 回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理。 關(guān)鍵詞：商業(yè)樓宇；蘇州商務(wù)中心；變電所；智能電力儀表;Acrel-2000/3000 型；電力監(jiān)控系統(tǒng)；電能管理系統(tǒng) 0概述 蘇州吳中商務(wù)中心項(xiàng)目是蘇州吳中國裕資產(chǎn)經(jīng)營 接，最后

2、通過網(wǎng)線拉至電工值班室連接到監(jiān)控主機(jī)實(shí) 現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。 T5、T6、T7、T8 - J - ! n g n 軫一 有限公司投資興建的一項(xiàng)商業(yè)樓宇工程，項(xiàng)目總投資 約1.3億元，總建筑面積為 124440平方米，分兩幢 22層高辦公樓，兩層地下停車場。 本項(xiàng)目為蘇州吳中商務(wù)中心地下變電所電力監(jiān)控 與電能管理系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對 蘇州吳中商務(wù)中心兩個(gè)地下變電所內(nèi)的高壓柜、低壓 配出線進(jìn)行電力監(jiān)控，以保證用電的安全、可靠和高 效。 Acrel-2000/3000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用 了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線 技術(shù)的最新發(fā)展，對變配電系

3、統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和 集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通 過計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連 接為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集 中管理。 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述 本監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)吳中商務(wù)中心兩個(gè)地下變電 所（東區(qū)變電所和西區(qū)變電所）的10/0.4kV配電系統(tǒng) 進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理；監(jiān)控范圍為東區(qū)變電所的 T1、T2、T3、T4變壓器的低壓進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋 線柜及高壓側(cè)儀表和西區(qū)變電所的 變壓器的低壓進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線柜儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程 實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理。該系統(tǒng)總計(jì)有219只儀表（其 中包括187只ACR網(wǎng)絡(luò)智能電力儀表，10只ABB綜 合保護(hù)裝置，14只高壓

4、開關(guān)狀態(tài)指示儀，8只溫控儀）， 分13條總線，其中東區(qū)變電所8條總線，西區(qū)變電所 5條總線，兩變電所之間距離較遠(yuǎn)，采用光纖組網(wǎng)連 本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通 訊層與間隔層；如圖（1）所示： L* .J”_ 1 J -F-： a ! 圖（1 ）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 間隔設(shè)備層主要為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、開關(guān) 量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別 對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采 用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場 MODBUS總線組網(wǎng)通 訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。 網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為 把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層， 完成現(xiàn)場層和站控

5、層之間的數(shù)據(jù)交互。 站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、 UPS電源、打印機(jī)、報(bào)警蜂鳴器等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安 裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，以 人機(jī)交互的形式顯示給用戶。 以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用 RS485接口和MODBUS- RTU通訊協(xié)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(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時(shí)刻只 能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為 10Mbps。 RS485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合， 抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè) 備，最大傳輸距離為 1.2km。 2電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功

6、能 2.6 運(yùn)行負(fù)荷曲線 負(fù)荷趨勢曲線功能主要負(fù)責(zé)定時(shí)采集進(jìn)線及重要 回路電流和功率負(fù)荷參量，自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲 線的，方便用戶及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。點(diǎn)擊 畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換；可 以查看實(shí)時(shí)趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以 進(jìn)行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進(jìn)線趨 勢分析和故障追憶，為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供 了直觀而方便的軟件支持。 U、 2.1數(shù)據(jù)采集與處理 數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由底 層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí) 時(shí)顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓 2.7 遠(yuǎn)程報(bào)表查詢 報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶

7、的需要設(shè)計(jì) 報(bào)表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、組合和統(tǒng) 計(jì)生成用戶需要的報(bào)表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶 相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù) COSO、電度 Epi、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn) 的需要對報(bào)表文件采用定時(shí)保存、打印或者召喚保存、 打印模式。同時(shí)本程序還向用戶提供了對生成的報(bào)表 文件管理功能。 確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化 要求，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。 2.2 人機(jī)交互 報(bào)表具有自由設(shè)置查詢時(shí)間實(shí)現(xiàn)日、月、年的電 能統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。 系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采 3案例分

8、析 T1、T2、T3、T4 用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次 主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參 數(shù)，畫面定時(shí)輪巡切換；畫面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新；模擬量 顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。 2.3歷時(shí)事件 歷時(shí)事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的 故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便 友好的人機(jī)交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根 據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史 事件，為您把握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟 件支持。 2.4 數(shù)據(jù)庫建立與查詢 主要完成遙測量和遙信量定時(shí)采集，并且建立數(shù) 據(jù)庫，定期生成報(bào)表，以供用戶查詢打印。 2.5用戶權(quán)限管理

9、 針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止 因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實(shí)現(xiàn)配電系 統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行?？梢酝ㄟ^用戶管理進(jìn)行用戶登 錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用 戶對賬號和權(quán)限的修改。 蘇州吳中商務(wù)中心電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)分 兩個(gè)變電所（東區(qū)變電所和西區(qū)變電所），本項(xiàng)目針對 這兩個(gè)變電所的1O/O.4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)控與電 能管理；監(jiān)控范圍為東區(qū)變電所的 變壓器的低壓進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線柜及高壓側(cè)儀表 和西區(qū)變電所的 T5、T6、T7、T8變壓器的低壓進(jìn)線 柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線柜儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管 理。 進(jìn)線回路采用ACR330ELH多功能諧波儀表，其

10、是 針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電 力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有常 規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功 功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度、并可 監(jiān)測電壓、電流的2-31次諧波分量等多種電參量。并 且本儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼 電器控制輸出接點(diǎn)，這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí) 現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主 要應(yīng)用于變電站自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、小區(qū)電力監(jiān) 控、工業(yè)自動(dòng)化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。 重要配出回路采用 ACR220EL系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表, 該儀表王要測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、 電流、有功

11、功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功 載越限彈出報(bào)警界面指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào) 警，提醒值班人員及時(shí)處理。遙測報(bào)警值設(shè)置界面可 電度、無功電度。 以看到每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)值和報(bào)警設(shè)置值，方便值班 設(shè)置。具備歷史查詢功能。見圖（ 4）至圖（6）。 高壓側(cè)實(shí)時(shí)畫面見圖（2）,為系統(tǒng)主監(jiān)控畫面, 主要實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓回路的運(yùn)行狀態(tài)，紅色代表合閘， 綠色代表分閘。在高壓系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路 人員比對進(jìn)線設(shè)置，負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由 高壓進(jìn)線和出線的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，可以看到變壓器 出線側(cè)的所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、 有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度及 變壓器溫度。 上申

12、區(qū)商務(wù)屮心陀丿熬融電施誨砰乘統(tǒng) FJTi ft L K閱血 野專 b 、 S D” - 圖（2）高壓系統(tǒng)一次圖 低壓配電二次圖見圖（3）,功能有電量遙測主要 監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備的電參量，其中包括：線三相電壓，電 流，功率，功率因數(shù)，電能，頻率等電參量及配出回 路的三相電流；遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀 態(tài)，主要包括：開關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障 報(bào)警；斷路器變位時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號，提醒用戶及時(shí) 處理故障。 蘿菜謝區(qū)商務(wù)中心電丿粗控（1施*系統(tǒng) 圖（4）實(shí)時(shí)遙信報(bào)警信息 心申【以商務(wù)中心Hi能f應(yīng)電施需砰系殊 i 苗 彈士 屮-nd Lt. 屮4 n: I I I 1 I 1 411111 1

13、I V I I I I J- 1 2皿弊 二二二 m三一三応 二- 二2 主至一二 I -I I J I I J1lrilllll-JIIIIJ44lll4 ;二弋利乙in H 丄：艸1 m J 4 一二 匚 uhbQLALh_MhLLhb _ - I I- I wsSe I r I - Fl T |- r r :：I II I *1 rC 工-) HVW1 riT*! 圖（7）參數(shù)抄表 用電量報(bào)表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢，支持 任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印 等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報(bào)表。該 報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名 稱。如下圖所示，顯示

14、健身中心某段時(shí)間內(nèi)的各配電 回路的精確用電量，用戶可以直接打印報(bào)表，可以以 EXCEL格式另存到其他位置。 見圖（8）。 L雖叩區(qū)商務(wù)中心電丿遵電施世fl系統(tǒng) I -“HHlg. Ii：PMK I . 3 ：Z V= *；u 竺 irViliiH I匕_“| FHIl詢.jir rifl u.ai uu.斗 na i -rwinta 吁 iF! 匚亠-5 T : - TRi I r C TJW 丄 hh匸廠詛 叭 - F-TEF I |T|* nr- -FK L F n 1 -1 n, Si” T V 1 = -? .1， J rT 5H. 柯1 hR 出 7云&3 .IH - - 1 .!

15、fhi =*- - JB -匚匸 LT 圖（8）電能報(bào)表 系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖, 主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu), 系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時(shí)監(jiān)測間隔層設(shè)備的通 負(fù)何趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)何運(yùn) 行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線，點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按 鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換；幫助用戶進(jìn)線 趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整 個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。見 圖（10）。 父申區(qū)就務(wù)中心電丿3tt控/電盤耆呷柔軌 4結(jié)束語 7.1 圖（10）趨勢曲線圖 隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電力監(jiān)控系 統(tǒng)已成為全國各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公 共設(shè)施等大面積多變電

16、所用戶的必然選擇，本文介紹 的Acrel-2000/3000電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)在蘇州 吳中商務(wù)中心的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對變電所高低壓配電 回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用 電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、 計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的 分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀 態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框及語音 提示，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便 于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、 信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。見 可靠、穩(wěn)定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實(shí) 可靠的依據(jù)，取得了較好的社會(huì)效益。2： 參考文獻(xiàn): 1.任致程 周中.電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)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(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn) 品選型及解決方案M.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2011.10 s- - 杲1區(qū)an務(wù)中心電丿sttF削“葩耆珂桌統(tǒng) 作者簡介: 陳海霞，女，本科，上海安科瑞電氣股份有限公司, 技術(shù)支、詢價(jià)