高慶房產商業區塊電能管理系統的設計與應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定

【摘要】：隨著企業改革的不斷深入，對用電管理的現代化水平要求越來越高，能夠快速、準確地   獲得各用電環節的電能數據，用電量分析、負荷管理、運行狀況監測，提高企業經濟效益的有力手段。為了使監控系統斷得到完善，近年來技術人員對監控系統的研究工作逐步增加，并且開始使用新的技術對現有的監控系統進行改造，為當前各部門優化監控系統的構建提供了大幫助。本文通過高慶房產電能管理系統的應用介紹安科瑞電能管理系統在企業用電管理中的應用。

【關鍵詞】：電能管理系統；監控系統；集中抄表系統；

1 項目概述及建設目標

  高慶房產在一次系統的設計上已經很好的保證了企業供電可靠性，但是還需要對供電系統進行實時的監控以及用電管理，這樣才能對供電系統可能存在的安全隱患和重要設備運行狀況有清楚、及時的了解，同時指導各用電設備合理用電，為企業用電打下堅實的基礎。配電系統運行維護人員對供配電系統要求有以下幾點：

  1提高供電系統的安全可靠性并長期保持，確保重要場所供電的連續性； 

  2)實時掌握供電系統運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障； 

  3)減少系統線損，提高功率因數； 

  4)對各部門、各區域用電情況及時掌握，并能給出指導性意見 ； 

  5)提高供配電系統自動化和運行效率，節省人力. 

2 電能管理系統的設計

  在電能管理系統的設計中，充分考慮了企業自身特性，以及用電系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現。本項目的電能管理系統，可以實現對企業高、低配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電能管理系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示企業各個配電回路的運作狀態，當企業電力系統的負載越標時，電能管理系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電能管理系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析企業各部分的用電狀況，使企業的用電活動更加安全，從而保證企業人員的生命安全，提高企業工作人員的工作效率。 

2.1 電能管理系統網絡構成

  系統采用分層、分布式系統結構，縱向分為三層：監控層、通訊網絡層和現場控制層。系統使用高可靠性工業控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場總線技術及網絡通信技術，整個系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。

  監控層包括工程師站和遠動通信站，包含監控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-3000電能管理軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取通訊管理機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，大的方便了操作，提高了工作效率。

  通訊網絡層包括數據采集器、網絡交換機等設備，網絡結構如下圖所示：

2.2 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》

GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》

DL 448-91 《電能計量裝置管理規程》

ISO/IEC11801 《綜合布線標準》

2.3 電能管理系統軟件功能設計

系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

3 系統功能

  上位機軟件采用ACREL-3000電能管理系統，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電能管理的功能。

3.1 功能特點

  ACREL-3000電能管理系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統具有人機界面友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。

3.2 軟件功能：

3.2.1運行系統

  軟件的界面可以根據項目的特點和客戶的要求來設計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應密碼，方能進入本系統。界面如圖2所示。

圖2登陸界面

3.2.2通訊示意圖

  通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統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各個監控點位的運行狀態。界面如圖3所示。

圖3 通訊示意

3.2.3 監測詳圖

  監測詳圖反應了整個系統配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數據的顯示，直觀反映本項目各個監測回路的運行數據，便于管理者實時了解系統運行狀態。界面如圖4所示。

圖4 監測詳圖

3.2.4 參數抄表

  參數報表反映了本項目監測回路的在過去某時間點的運行數據，通過當前或者過去某時間點的實時參量數據反映回路狀態。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖5所示

圖5 參數抄表

3.2.5 電能報表

  電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以實現系統運行期間的任意時間段內的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖6所示。

圖6 電能報表

4 結束語

  高慶房產商業區塊電能管理系統實現用電數據的實時采集、存儲、顯示、導出。項目從配電系統的搭建，到后期調試，系統數據的核對，整個過程我方提供了相應階段的技術支持。本系統在設計、安裝、調試的同時，也是對建筑的配電架構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確建筑內配電體系的運作模式和狀態。在本項目中的實際實施過程中還為客戶定制了直流屏，綜保等第三方設備的監控界面。滿足了客戶相關的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數據分析處理方式，以及導出方式，便于后期物業的相關管理，提高為客戶服務的效率。

  除此之外系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示業主各配電回路的電能使用狀況、負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，便于電能的遠程抄表以及分析、研究制定相應的用能服務計劃。該系統運行安全、可靠、穩定，為配電系統終端用戶實現各個配電回路的工作狀態實時監測、重要電參量實時顯示的功能，為后期物業管理者的配電系統維護提供了真實可靠的數據依據。

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.電力儀表在大型商業酒店電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6