趙娜
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定
摘要：用戶側(cè)用能的透明化、智能化、是當(dāng)下用能管理的必然趨勢。針對用戶側(cè)主要的用能節(jié)點(diǎn)，設(shè)計安裝智能儀表，再通過后臺系統(tǒng)來實時監(jiān)控各用能回路的工作狀態(tài)；并計量各個回路的用電量、用水量、用氣量。通過實時監(jiān)控用能以及相關(guān)電力參數(shù)、提高用能安全、可靠及維護(hù)效率、降低維護(hù)的人工成本、實現(xiàn)了配電系統(tǒng)監(jiān)控的無人值守。通過用能的實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的采集及存儲，明確用戶的電能使用水平以及電能的具體去向，為用戶節(jié)約電力維護(hù)成本、物業(yè)的合理收費(fèi)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，后期亦可根據(jù)對用能數(shù)據(jù)的分析制定相應(yīng)的節(jié)能改造措施。現(xiàn)就上海華大孵化中心項目中使用的ACREL-3000電能管理系統(tǒng)對用戶側(cè)用能智能化做簡要介紹。
關(guān)鍵詞：上海華大孵化中心 電能管理 無人值守 節(jié)能改造 智能配電系統(tǒng) 配電自動化
0 引言
用戶側(cè)用能智能化監(jiān)測是配電智能化、科學(xué)化管理的重要組成部分。通過智能化設(shè)備對用戶側(cè)的用能實時監(jiān)測，通過用能數(shù)據(jù)的積累，分析，對用戶收取合理的用能費(fèi)用。通過ACREL-3000電能管理系統(tǒng)構(gòu)建智能用能服務(wù)體系，全面使用智能儀表以及智能用電管理終端設(shè)備，以此達(dá)到、科學(xué)用能目的。
ACREL-3000電能管理系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端電能管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對上海華大孵化中心項目內(nèi)重要回路進(jìn)行計量，通過對監(jiān)測回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個計量體系用能狀況，明確用能去向，為管理者用能考核，用能收費(fèi)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
本文以上海華大孵化中心為例，簡單介紹ACREL-3000電能管理系統(tǒng)在上海華大孵化中心配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。
1 項目介紹
上海華大孵化中心位于金沙江路，與上海華大科技大廈屬于同胞樓。本項目建筑框架16層，為商業(yè)辦公樓寫字樓。本項目需要設(shè)計套電能管理系統(tǒng)，針對樓內(nèi)的用戶進(jìn)行用能計量，每個月底出具用能報表，根據(jù)報表用能計量對客戶進(jìn)行用能收費(fèi)。
本項目的中的用戶的用電從樓層動力柜內(nèi)引出。在樓層動力柜的進(jìn)線以及出線分別安裝智能計量表計來實現(xiàn)每層用能的總計量以及具體用戶的用能計量，通過對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的用能計量，由此實現(xiàn)用戶用能的透明化，智能化。ACREL-3000電能管理系統(tǒng)對智能計量儀表的數(shù)據(jù)采集、存儲、處理，并以圖形、報表的形式導(dǎo)出，為管理人員提供具體的用電明細(xì)。
2 用戶需求
本項目中主要是樓層內(nèi)用戶用能數(shù)據(jù)的采集以及電能報表的統(tǒng)計，顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：
1）樓層動力柜的進(jìn)線、出線的用能計量；
2）所有用戶的用能日、月、年報表；
3）樓層動力柜進(jìn)線以及出線的用能誤差控制在2%以內(nèi)；
4）智能表計的集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的電參量報表；
5）用戶權(quán)限等級管理，不同等級權(quán)限實現(xiàn)不同等級管理操作；
3 設(shè)計方案
3.1參考標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標(biāo)準(zhǔn)：
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》
GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》
GB2887 《計算站場地技術(shù)要求》
GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
DL/T 698.31-2010 《3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》
DL/T 698.35-2010 《3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》
DL/T 698.41-2010 《4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》
DL/T 698.42-2010 《4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》
DL/T/814-2002 《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》
3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
鑒于上海華大孵化中心的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計：上海華大孵化中心所有監(jiān)控點(diǎn)位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線直接鋪設(shè)至主機(jī)所在的變電所值班室。數(shù)據(jù)總線通過協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)。系統(tǒng)示意圖1所示。
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圖1
4 系統(tǒng)功能
上位機(jī)軟件采用ACREL-3000電能管理系統(tǒng)，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
4.1 功能特點(diǎn)
ACREL-3000電能管理系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應(yīng)快捷按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)具有人機(jī)界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。
4.2 軟件功能：
4.2.1運(yùn)行系統(tǒng)
軟件的界面可以根據(jù)項目的特點(diǎn)和客戶的要求來設(shè)計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應(yīng)密碼，方能進(jìn)入本系統(tǒng)。界面如圖2所示。
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圖2登陸界面
4.2.2通訊示意圖
通訊示意圖為拓?fù)鋱D，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點(diǎn)位的運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖3所示。
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圖3 通訊示意
4.2.3 監(jiān)測詳圖
監(jiān)測詳圖反應(yīng)了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖4所示。
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圖4 監(jiān)測詳圖
4.2.4 參數(shù)抄表
參數(shù)報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過當(dāng)或者過去某時間點(diǎn)的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補(bǔ)償因數(shù)，頻率。界面如圖5所示
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圖5 參數(shù)抄表
4.2.5 電能報表
電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn)，該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行期間的任意時間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導(dǎo)出或打印。界面如圖6所示。
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圖6 電能報表
4.2.6實時報警
本系統(tǒng)還針對主要電參量的遙測量（包括進(jìn)線回路的電流、電壓、頻率、功率因素和出線回路的電流越線報警）。也能點(diǎn)擊打開歷史報警調(diào)出歷史報警界面。界面如圖7所示。
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圖7實時報警
5 結(jié)束語
商業(yè)辦公建筑用能智能化、透明化，是當(dāng)市場主流客戶的選擇。通過在建筑的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或者業(yè)主的供配電柜進(jìn)出線節(jié)點(diǎn)安裝電能計量儀表，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)，為客戶提供遠(yuǎn)程抄表、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理等服務(wù)，幫助客戶實時掌握建筑的用能狀況，實現(xiàn)建筑用能的智能化管理。
上海華大孵化中心大廈電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導(dǎo)出。在樓層動力柜進(jìn)線端和出線端安裝電能計量儀表，由此搭建建筑內(nèi)每層樓的業(yè)主用能體系。在調(diào)試過程中，對每層樓內(nèi)的進(jìn)線用能、出線用能進(jìn)行了核對，整改了部分回路的接線問題，使進(jìn)出線回路的誤差在1%以內(nèi)。系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試的同時，也是對整棟建筑用能架構(gòu)的詳細(xì)梳理，通過對用能情況的細(xì)致分類，明確整棟建筑用能的具體去向，從而了解各個業(yè)主的運(yùn)作狀態(tài)。統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況、負(fù)載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究制定相應(yīng)的用能服務(wù)計劃。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為配電系統(tǒng)終端用戶解決各個配電回路的具體用電不明的問題，為后期電力系統(tǒng)的維護(hù)及制定合理的物業(yè)服務(wù)提供了真實可靠的依據(jù)。
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. 中電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
作者簡介
趙娜，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司
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