何花

 安(ān)科(kē)瑞(ruì)電(diàn)氣(qì)股份有限(xiàn)公(gōng)司(sī)，上海(hǎi) 嘉定 201801
；

摘要(yào)：介紹(shào)辛(xīn)莊電(diàn)能管理(lǐ)係統，采用(yòng)智(zhì)能(néng)電(diàn)力儀(yí)表采集配(pèi)電現場的各種電參(cān)量和(hé)開關信號(hào)
。係統采用現(xiàn)場就地(dì)組網的方式，組(zǔ)網(wǎng)後(hòu)通過現(xiàn)場總綫通(tōng)訊並(bìng)遠傳至(zhì)後台(tái)，通(tōng)過Acrel-3000型(xíng)電(diàn)能管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統實(shí)現變電(diàn)所配(pèi)電回路用電(diàn)的(dí)實時監控(kòng)
。

關(guān)鍵詞：辦公樓;樓(lóu)層
；智(zhì)能電(diàn)力儀表;Acrel-3000型;電(diàn)能(néng)管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)

0，概(gài)述(shù)

  本項目(mù)為辛(xīn)莊的(dí)電(diàn)能管(guǎn)理係統
。根(gēn)據配(pèi)電係(xì)統(tǒng)管(guǎn)理的要(yào)求，需(xū)要對(duì)樓層配電箱出綫分(fēn)別進行電(diàn)力(lì)監控(kòng)，以保證用電(diàn)的(dí)安全(quán)，可靠(kào)和
。

  Acrel-3000型(xíng)低壓智能配(pèi)電係(xì)統(tǒng)，充(chōng)分利(lì)用(yòng)了現(xiàn)代電(diàn)子技(jì)術，計(jì)算機技術，網絡技術和(hé)現(xiàn)場總(zǒng)綫技(jì)術的發展(zhǎn)，對變(biàn)配電(diàn)係統(tǒng)進行分(fēn)散(sàn)數據(jù)采(cǎi)集和(hé)集中(zhōng)監控(kòng)管理(lǐ)
。對配電係(xì)統的(dí)二次(cì)設(shè)備進行組網(wǎng)，通(tōng)過計算機和(hé)通(tōng)訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的(dí)現場(cháng)設備連接為一(yī)個有機的(dí)整(zhěng)體(tǐ)，實現電網運行的遠程監(jiān)控和(hé)集中管(guǎn)理
。

1，係(xì)統(tǒng)結構描述

  本監(jiān)控係(xì)統主要實現辛莊(zhuāng)樓層(céng)的(dí)0.4kV配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)進行用電監(jiān)控(kòng)與電能管(guǎn)理(lǐ)
。監控(kòng)範圍(wéi)為50台(tái) 安(ān)科(kē)瑞(ruì)自製的PZ80L-E4/C
。該係統(tǒng)50隻(zhī)多(duō)功能電力(lì)儀(yí)表(biǎo)，分3條總綫，這3條(tiáo)總(zǒng)綫通(tōng)過屏蔽雙(shuāng)絞綫(xiàn)拉至串(chuàn)口服務(wù)器，後(hòu)直(zhí)接拉(lā)至值班(bān)室(shì)連(lián)接(jiē)到監(jiān)控(kòng)主機，實現總綫上(shàng)儀表(biǎo)與監(jiān)控(kòng)主機的數(shù)據(jù)連通
。

  本監控係(xì)統(tǒng)采用分(fēn)層分(fēn)布(bù)式(shì)結構(gòu)，即(jí)站控層，通訊層與間隔(gé)層(céng)
；如(rú)圖（1）所示(shì)：

圖（1）低(dī)壓網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

  間(jiān)隔設備層主要為：安(ān)科瑞多功能(néng)網絡(luò)電(diàn)力儀(yí)表，開(kāi)關量(liáng)，模(mó)擬量采(cǎi)集(jí)模(mó)塊和智(zhì)能斷路(lù)器(qì)等(děng)
。這(zhè)些裝(zhuāng)置分別對(duì)應相應(yīng)的(dí)一(yī)次設(shè)備安裝在(zài)電氣櫃內，這些(xiē)裝置均(jūn)采用(yòng)RS485通訊(xùn)接(jiē)口(kǒu)，通(tōng)過現(xiàn)場MODBUS總綫(xiàn)組(zǔ)網通訊，實現數據(jù)現(xiàn)場(cháng)采集
。

  網絡(luò)通(tōng)訊層(céng)主(zhǔ)要為：串口服(fú)務(wù)器(qì)，其(qí)主要功能(néng)為把RS485信號(hào)轉換成(chéng)RS232信(xìn)號，完成(chéng)現場層(céng)和站(zhàn)控(kòng)層(céng)之間的數(shù)據(jù)交(jiāo)互
。

  站控(kòng)管理層：設(shè)有高(gāo)性能(néng)工(gōng)業計算機(jī)，顯(xiǎn)示器，UPS電(diàn)源(yuán)，打(dǎ)印機等(děng)設備(bèi)
。監(jiān)控係(xì)統安(ān)裝(zhuāng)在計(jì)算機(jī)上(shàng)，集(jí)中采集(jí)顯示現場設備(bèi)運(yùn)行狀況，以人(rén)機(jī)交互的形式(shì)顯示(shì)給(gěi)用(yòng)戶
。

  以(yǐ)上網(wǎng)絡(luò)儀表(biǎo)均(jūn)采(cǎi)用RS485接(jiē)口和(hé)MODBUS-RTU通(tōng)訊協議(yì)，RS485采用屏蔽(bì)綫(xiàn)傳輸，一(yī)般都采用(yòng)二根連(lián)綫(xiàn)，接(jiē)綫簡(jiǎn)單方(fāng)便
；通訊接口(kǒu)是半雙工(gōng)通(tōng)信即(jí)通信(xìn)的(dí)雙方都(dū)可以(yǐ)接(jiē)收(shōu)，發送數據(jù)但(dàn)是(shì)在(zài)同(tóng)一時刻隻能(néng)發送或接(jiē)收數據，數據zui高(gāo)傳輸(shū)速(sù)率為(wéi)10Mbps
。RS485接口(kǒu)是采(cǎi)用平衡驅(qū)動(dòng)器(qì)和(hé)差分(fēn)接收器的(dí)組(zǔ)合，抗(kàng)噪聲(shēng)幹擾(rǎo)能力增強(qiáng)，總綫(xiàn)上允(yǔn)許連接多達(dá)32個(gè)設備(bèi)，zui大傳輸距離為1.2km
。

2， 電能管理係(xì)統(tǒng)主要功(gōng)能

2.1  數(shù)據(jù)采集與處理(lǐ)

  數據采(cǎi)集是配(pèi)電(diàn)監(jiān)控的(dí)基(jī)礎，數(shù)據采集主(zhǔ)要由底層(céng)多(duō)功能(néng)網(wǎng)絡儀(yí)表(biǎo)采集(jí)完成(chéng)，實(shí)現遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本(běn)地(dì)實時顯示
。需要(yào)完成(chéng)采(cǎi)集(jí)的信號包括：三相(xiāng)電壓U，三相電(diàn)流(liú)I，頻率Hz，功(gōng)率P，功率(shuài)因(yīn)數COSφ，電度Epi，遠(yuǎn)程(chéng)設(shè)備(bèi)運行狀態等數據(jù)
。

  數據(jù)處理主要(yào)是把按要求采集到的(dí)電參量(liáng)實(shí)時準確的顯示給用戶(hù)，達(dá)到配電監(jiān)控(kòng)的自動化化和(hé)智(zhì)能(néng)化要求，同(tóng)時把(bǎ)采集到(dào)的數據存入數(shù)據庫(kù)供用戶查(chá)詢(xún)
。

2.2  人機交互(hù)

  係統提供(gōng)簡單(dān)，易用(yòng)，良好(hǎo)的用(yòng)戶使用界麵
。采用(yòng)全(quán)中文界麵，CAD圖(tú)形(xíng)顯(xiǎn)示低(dī)壓(yā)配(pèi)電係(xì)統電氣(qì)一次(cì)主接(jiē)綫圖(tú)，顯示配(pèi)電係統設備(bèi)狀態及相(xiāng)應實時(shí)運行(háng)參數(shù)，畫(huà)麵(miàn)定時輪(lún)巡(xún)切換
；畫(huà)麵實(shí)時(shí)動態刷新(xīn)
；模(mó)擬量(liáng)顯(xiǎn)示
；開(kāi)關量顯示
；連(lián)續記錄(lù)顯示等
。

2.3  歷史(shǐ)事(shì)件

  歷史事件(jiàn)查看(kàn)界麵主要為用戶查(chá)看曾經(jīng)發生過的故障記錄(lù)，信號記錄，操(cāo)作(zuò)記(jì)錄(lù)，越(yuè)限記錄提供方(fāng)便友好(hǎo)的人(rén)機(jī)交互(hù)，通(tōng)過歷史事件(jiàn)查(chá)看(kàn)平台，您可(kě)以根(gēn)據(jù)自己(jǐ)的要求(qiú)和查詢條(tiáo)件方便定(dìng)位您所要查看的(dí)歷史(shǐ)事件(jiàn)，為(wéi)您(nín)把握(wò)整個(gè)係統的(dí)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)提供(gōng)了良好的軟(ruǎn)件支持
。

2.4  數據庫建立(lì)與(yǔ)查詢

  主(zhǔ)要(yào)完(wán)成遙(yáo)測量(liáng)和遙(yáo)信量定(dìng)時(shí)采集(jí)，並(bìng)且(qiě)建(jiàn)立(lì)數(shù)據庫，定期(qī)生(shēng)成(chéng)報表，以供用戶查(chá)詢打(dǎ)印(yìn)
。

2.5  用(yòng)戶權(quán)限(xiàn)管(guǎn)理

  針對(duì)不同(tóng)級別(bié)的用戶(hù)，設置不同的(dí)權限(xiàn)組，防(fáng)止因(yīn)人為誤操(cāo)作(zuò)給生(shēng)產(chǎn)，生(shēng)活帶來(lái)的損(sǔn)失(shī)，實(shí)現配電係(xì)統(tǒng)的安全(quán)，可靠(kào)運行
。可以通過用戶管理進行用戶登錄，用戶注(zhù)銷，修(xiū)改密碼(mǎ)，添加刪(shān)除(chú)等操作，方便用戶(hù)對(duì)賬(zhàng)號和(hé)權限的修改(gǎi)
。

2.6  遠程報表查詢

  報表管理程(chéng)序的(dí)主(zhǔ)要功(gōng)能(néng)是根據(jù)用戶(hù)的需要(yào)設(shè)計報表(biǎo)樣式，把係(xì)統(tǒng)中(zhōng)處(chǔ)理的數(shù)據經(jīng)過篩(shāi)選，組合和統計(jì)生(shēng)成(chéng)用(yòng)戶需要的(dí)報(bào)表數據
。本程序(xù)還可(kě)以(yǐ)根據用(yòng)戶的需要對報(bào)表文件(jiàn)采(cǎi)用定(dìng)時(shí)保存(cún)，打印或者(zhě)召喚保存(cún)，打(dǎ)印(yìn)模(mó)式
。同(tóng)時本(běn)程(chéng)序(xù)還(huán)向用(yòng)戶(hù)提供(gōng)了(liǎo)對(duì)生成的報(bào)表文件管理功(gōng)能(néng)
。

  報(bào)表具(jù)有自由設置查(chá)詢(xún)時(shí)間(jiān)實(shí)現日(rì)，月，年的電能統計，數據導(dǎo)出(chū)和報(bào)表打印等(děng)功(gōng)能
。

3，案(àn)例分(fēn)析(xī)

  辛莊(zhuāng)電能(néng)管(guǎn)理係統(tǒng)監(jiān)控區域為樓層配(pèi)電(diàn)箱，本(běn)項目針(zhēn)對樓(lóu)層(céng)配電係統進(jìn)行用(yòng)電監控與電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)
。

  現場所有回路均采(cǎi)用PZ80L-E4/KC多功(gōng)能(néng)儀表，其(qí)是針(zhēn)對電力(lì)係(xì)統，工礦(kuàng)企業(yè)，公(gōng)共(gòng)設(shè)施，智能(néng)大廈的(dí)電(diàn)力監(jiān)控需(xū)求(qiú)而(ér)設計(jì)的網絡(luò)電力(lì)儀表，它(tā)能測量所(suǒ)有(yǒu)常(cháng)規(guī)電(diàn)力(lì)參(cān)數，如(rú)：三相電壓，電流，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率(shuài)，無(wú)功功(gōng)率，功率因數，頻率，有(yǒu)功(gōng)電度(dù)，無(wú)功(gōng)電(diàn)度等(děng)多(duō)種電(diàn)參(cān)量
。並(bìng)且本儀(yí)表(biǎo)帶有2路(lù)光電(diàn)隔(gé)離開關量(liáng)輸入(rù)接點(diǎn)，這些(xiē)接點可以(yǐ)配合智能斷路(lù)器(qì)實現斷路器的(dí)遙信操作(zuò)
。該係列網絡(luò)電(diàn)力儀表(biǎo)主要應用(yòng)於變(biàn)電站自(zì)動化，配(pèi)電(diàn)網(wǎng)自(zì)動(dòng)化(huà)，小(xiǎo)區電力監(jiān)控，工業自動化，能源管理係(xì)統及(jí)智能(néng)建(jiàn)築(zhù)等領域
。

  低壓(yā)配電(diàn)二次圖見(jiàn)圖(tú)（2），功能有電(diàn)量遙(yáo)測(cè)主要監測(cè)運行設備的(dí)電參量(liáng)，其(qí)中包括：綫三相(xiāng)電(diàn)壓(yā)，電(diàn)流(liú)，功率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數(shù)，電(diàn)能，頻(pín)率等電參量(liáng)及(jí)配出回(huí)路的(dí)三相(xiāng)電(diàn)流
；遙(yáo)信功(gōng)能實現顯示(shì)現(xiàn)場(cháng)設(shè)備的運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態，主要(yào)包括(kuò)：開關的分，合(hé)閘運行(háng)狀態(tài)和(hé)通訊故障(zhàng)報警
；斷路器(qì)變位時會發出(chū)報警信號，提醒用戶(hù)及時處(chǔ)理(lǐ)故(gù)障
。

圖(tú)（2）低壓配(pèi)電(diàn)二次(cì)圖(tú)

  遙信(xìn)和(hé)遙測(cè)報警(jǐng)功能，主要完成(chéng)對低壓(yā)各(gè)出(chū)綫(xiàn)回路的開關運(yùn)行狀(zhuàng)態和(hé)負(fù)載(zǎi)進綫(xiàn)監(jiān)控，對開關變(biàn)位和負(fù)載越限(xiàn)彈(dàn)出報警(jǐng)界麵指示具體的(dí)報(bào)警(jǐng)位置並聲音報(bào)警，提(tí)醒值班(bān)人(rén)員(yuán)及(jí)時處理(lǐ)
。負(fù)載(zǎi)越(yuè)限(xiàn)值在相(xiāng)應權限(xiàn)下可(kě)自由設置(zhì)
。具(jù)備(bèi)歷(lì)史查詢功能
。見圖（3）
。

圖（3） 實(shí)時及(jí)歷(lì)史(shǐ)遙信(xìn)遙測報警(jǐng)信息查(chá)詢

  參數(shù)抄表(biǎo)功能(néng)，主(zhǔ)要對(duì)低(dī)壓(yā)各(gè)出綫(xiàn)回路(lù)的(dí)電(diàn)參數(shù)進綫(xiàn)查(chá)詢(xún)
。支持任意時刻電(diàn)參數(shù)查詢，具備(bèi)數據導出和報(bào)表打印(yìn)等功(gōng)能
。該報表查(chá)詢樓層各低(dī)壓回(huí)路(lù)的電(diàn)參數(shù)，主(zhǔ)要包(bāo)括：三相(xiāng)電(diàn)流(liú)，有功功率(shuài)和有功(gōng)電度
。該報表各(gè)回(huí)路(lù)名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯，方便用戶(hù)修改(gǎi)回路(lù)名稱
。見圖(tú)（4）
。

                    圖（4） 參數(shù)抄表

  用(yòng)電量(liáng)報表功能，可選(xuǎn)擇(zé)時間段(duàn)進行查(chá)詢，支(zhī)持(chí)任意時(shí)間(jiān)段電度累(léi)計查詢，具(jù)備數據導出和(hé)報表(biǎo)打(dǎ)印等功能(néng)
。為(wéi)值(zhí)班(bān)人員(yuán)提(tí)供了可(kě)靠(kào)的電能報(bào)表
。該(gāi)報表(biǎo)各回路名稱和(hé)數據庫(kù)關(guān)聯，方便(biàn)用戶修改回路名(míng)稱
。如下圖(tú)所示(shì)，某(mǒu)段(duàn)時間內的各配電(diàn)回(huí)路的用電量，用戶可以直(zhí)接打印報表(biǎo)，可(kě)以(yǐ)以EXCEL格式(shì)另存(cún)到其(qí)他位(wèi)置
。 見(jiàn)圖(tú)（5）
。

圖(tú)（5） 電能報(bào)表

  係(xì)統(tǒng)通訊(xùn)結構(gòu)示意圖，主要顯示係統(tǒng)的組(zǔ)網結構，係統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)分(fēn)層(céng)分布(bù)式結構(gòu)，同時(shí)監(jiān)測間(jiān)隔層(céng)設備的通(tōng)信(xìn)狀態(tài)
。紅色(sè)表示(shì)通訊故障(zhàng)，綠(lǜ)色表示通訊(xùn)正常
。見圖(tú)（6）
。

圖(tú)（6）係統通(tōng)訊結構示(shì)意圖(tú)

4，結束語

  隨(suí)著社會(huì)的發展(zhǎn)及電力(lì)的廣(guǎng)泛(fàn)應用，電(diàn)力監控係統(tǒng)已成為全(quán)國(guó)各地工(gōng)程(chéng)項目，標(biāo)誌性建(jiàn)築(zhù)/大(dà)型公共設施等大(dà)麵積(jī)多(duō)變(biàn)電(diàn)所(suǒ)用戶的必然選(xuǎn)擇，本文介(jiè)紹的Acrel-3000電(diàn)能管理係(xì)統在辛莊(zhuāng)的應用，可以實現對樓層配電回路用(yòng)電的實時(shí)監(jiān)控(kòng)與電能管理，不僅(jǐn)能顯示回(huí)路(lù)用電(diàn)狀(zhuàng)況(kuàng)，還具有(yǒu)網(wǎng)絡通(tōng)訊(xùn)功能(néng)，可以(yǐ)與(yǔ)串口服務器(qì)，計算機等(děng)組成(chéng)電力監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)，方(fāng)便(biàn)值班人員(yuán)的遠(yuǎn)程管理，利(lì)於節(jié)省電能抄(chāo)表的時間，將信息(xī)化帶入配電監控
。係(xì)統實現對(duì)采集數(shù)據(jù)的(dí)分析(xī)，處理，實時顯(xiǎn)示(shì)變電所內(nèi)各(gè)配電(diàn)回(huí)路(lù)的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，對分合閘，負(fù)載(zǎi)越限具(jù)有彈(dàn)出(chū)報(bào)警對話(huà)框(kuàng)及(jí)語音提示，並生(shēng)成各種電能報表(biǎo)，分析(xī)曲綫，圖形(xíng)等(děng)，便(biàn)於電能的(dí)遠程抄表以及(jí)分(fēn)析，研究
。該(gāi)係(xì)統(tǒng)運行安(ān)全(quán)，可靠(kào)，穩(wěn)定，為變電所用戶解(jiě)決用電(diàn)問題提供了(liǎo)真(zhēn)實(shí)可靠的依(yī)據，取得了較好(hǎo)的(dí)社(shè)會效(xiào)益(yì)
。［2］

參考文(wén)獻：

  [1].任(rèn)致程 周中. 電(diàn)力電測數字儀表(biǎo)原理(lǐ)與(yǔ)應(yīng)用(yòng)指(zhǐ)南[M]. 北(běi)京. 中國(guó)電力出版社. 2007. 4

  [2].周中等(děng)編著. 智(zhì)能電(diàn)網(wǎng)用戶端電(diàn)力監控與電能管(guǎn)理(lǐ)係統產(chǎn)品(pǐn)選型(xíng)及解(jiě)決方案(àn)[M]. 北京(jīng). 機械(xiè)工業(yè)出版(bǎn)社(shè). 2011.10

作者簡介(jiè)：

何花(huā)，女(nǚ)，本(běn)科  安科瑞(ruì)電(diàn)氣股(gǔ)份有限公司(sī)，主要(yào)研究(jiū)方向為(wéi)智(zhì)能(néng)電網供配(pèi)電