淺析電能管理配電監(jiān)控系統(tǒng)常熟濱江鄰里中心的應用

1、常熟濱江鄰里中心電能管理配電監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用摘要：介紹常熟濱江鄰里中心電能管理系統(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信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理。關鍵詞：大型公建;常熟濱江鄰里中心;樓層；變電所;智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理系統(tǒng)0概述 常熟濱江新城鄰里中心是常熟沿江開發(fā)區(qū)濱江新城第一個社區(qū)商業(yè)項目，且真正意義上唯一位于新城中心的，集商業(yè)，文化，體育，衛(wèi)生，教育于一體的社區(qū)商業(yè)服務中心，建筑面積達34175平米，占地面積16049平米的大型體

2、驗式消費模式廣場，其中機動車停車位180個，非機動停車位2100個。 本項目為常熟濱江新城鄰里中心電力監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對常熟濱江新城鄰里中心的樓層和變電所進出線進行電力監(jiān)控與電能管理，以保證用電的安全、可靠和高效。 Acrel-3000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術和現(xiàn)場總線技術的最新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設備進行組網(wǎng)，通過計算機和通訊網(wǎng)絡，將分散的配電所的現(xiàn)場設備連接為一個有機的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理。 1客戶需求 1.模擬顯示2B分變、2分變、3分變、4分變配電室一次圖 2.

3、實時顯示10kV、700V、400V所有回路監(jiān)測到的電參數(shù)（I、U、P、F、PF、EPI等） 3.700V變頻器回路電流越限報警，開關變位報警，并能能同時彈出告警窗口，以便讓維護人員迅速的找到報警位置 4.系統(tǒng)具有自檢功能，當系統(tǒng)的軟件或硬件出現(xiàn)問題時有聲光報警 5.10kV、700V、400V配電系統(tǒng)負荷實時和歷史曲線顯示 6.10kV、700V重要所有回路諧波的實時和歷史棒圖 7.豐富的電能管理功能，（電能棒圖，日用電量趨勢，餅圖等）豐富的報表管理，（日，月復費率電能計量，查詢），10KV、700V、400V、所有回路具有電能報表查詢功能 8.用戶賬戶管理，不通等級的用戶賬戶限制查詢不同級

4、別的系統(tǒng)數(shù)據(jù) 9.可通過網(wǎng)頁瀏覽的方式在辦公室經(jīng)局域網(wǎng)瀏覽該系統(tǒng)，以便隨時掌握生產(chǎn)現(xiàn)場用電設備的情況 10.將該系統(tǒng)里的電能等重要數(shù)據(jù)轉發(fā)至本公司的生產(chǎn)管理系統(tǒng)的Oracle數(shù)據(jù)庫，以備進一步處理分析 11.細化功能根據(jù)用戶習慣修改 2設計及選型參照的標準GB2887-2000 計算站場地技術要求GB/T13729-2002遠動終端通用技術條件DL/T 814-2002 配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范DL/T634-2002 遠動設備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準DL/T721-2000 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端DL/T770-2001 微機變壓器保護裝置通用技術條件GB/T50063-2008電

5、力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范GB-14285-2006 繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程GBJ232-2002建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范GB/T15145-2001微機線路保護裝置通用技術條件GB/50198-2011 監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范3系統(tǒng)結構描述 本能耗管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)常熟濱江新城鄰里中心樓層配電箱和變電所進出線進行用電監(jiān)控與電能管理；監(jiān)控范圍為分布于樓層各電井配電箱的儀表和變電所低壓進出線儀表，對于這些多功能儀表進行遠程實時監(jiān)控和電能管理。該系統(tǒng)總計有210只儀表（其中102臺為PZ80-E4/C），分12條總線，通過串口服務器的采集，傳輸至值班室監(jiān)控主機，實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機

6、的數(shù)據(jù)連通。本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層；如圖（1）和圖（2）所示：圖（1）網(wǎng)絡拓撲圖（串口采集器1）圖（2）網(wǎng)絡拓撲圖（串口采集器2） 間隔設備層主要為：多功能網(wǎng)絡電力儀表、開關量和智能斷路器等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內，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，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。 網(wǎng)絡通訊層主要為：通訊服務器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。 站控管理層：設有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設備運行

7、狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。 以上網(wǎng)絡儀表均采用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接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，最大傳輸距離為1.2km。4電能管理系統(tǒng)主要功能 數(shù)據(jù)采集與處理 數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡儀表采集完成，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)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、

8、功率P、功率因數(shù)COS、電度Epi、遠程設備運行狀態(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時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。5案例分析 常熟濱江鄰里中心電能管理系統(tǒng)針對電井中配電箱和變電所配電柜回路進行用電監(jiān)控與電能管理。 樓層配電箱回路采用PZ80-E4/C多功能電力儀表，其是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設計的網(wǎng)絡電力儀表，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、無功電度等多種電參量。并且本儀表帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控制輸

9、出接點，這些接點可以配合智能斷路器實現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作。該系列網(wǎng)絡電力儀表主要應用于變電站自動化、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領域。 參數(shù)抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。該報表查詢供一個變電所和樓層進出線各低壓回路的電參數(shù)，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(shù)據(jù)庫關聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。見圖（7）。圖（7） 參數(shù)抄表 低壓配電二次圖見圖（3）和圖（4），功能有電量遙測主要監(jiān)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(shù)，電能，頻

10、率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)，主要包括：開關的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警；斷路器變位時會發(fā)出報警信號，提醒用戶及時處理故障。圖（3）低壓配電二次圖圖（4）低壓配電二次圖 遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應權限下可自由設置。具備歷史查詢功能。見圖（5）和圖（6）。圖（5） 實時遙信報警信息圖（6）歷史遙測報警信息查詢6結束語 隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應用，電能系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在常熟濱江鄰里中心的應用，可以實現(xiàn)對變電所高低壓配電回路用電的實時監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡通訊功能，可以與協(xié)議轉換隔離器、計算機等組成電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)建筑智能化。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表