吳海英

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，用戶端智能供配電系統(tǒng)已成為當(dāng)今社會發(fā)展的必然趨勢，在變電所內(nèi)安裝相應(yīng)的智能儀表及系統(tǒng)來實時監(jiān)控各配電 回路的用電狀態(tài)的同時，并計量各個回路的用電量。在提高了供配電系統(tǒng)的安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現(xiàn)了變電所部分供電的無人值守的自動化水平的同時，還了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)約電力維護成本，后期制定相應(yīng)的節(jié)能改造措施提供直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)?，F(xiàn)就徐匯區(qū)看守所項目中使用的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對供配電方面的自動化和智能化做一簡要介紹。

0引言

智能電網(wǎng)是當(dāng)前國際國內(nèi)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點。根據(jù)智能電網(wǎng)研究框架體系，智能電網(wǎng)建設(shè)主要抓住發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六個環(huán)節(jié)。“配用電”環(huán)節(jié)即為電網(wǎng)用戶端。用戶端消耗著整個電網(wǎng)80%的電能，用戶端智能化用電管理對用戶可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，全面使用智能儀表以及智能用電管理終端設(shè)備，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動。

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)通過對徐匯區(qū)看守所變電所內(nèi)的部分重要回路進行計量，通過對監(jiān)測回路用電量的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個計量體系用電狀況，找出高能耗點或不合理用能習(xí)慣，為有效節(jié)約能源，用戶進一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

本文以徐匯區(qū)看守所為例，簡單介紹Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在徐匯區(qū)看守所配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1項目介紹

上海徐匯區(qū)看守項目主要是針對看守所內(nèi)的開關(guān)柜的重要回路進行電能計量?？词厮鶅?nèi)的開關(guān)柜共安裝了79只智能電能計量儀表。Acrel-3000電能管理系統(tǒng)通過對智能電能計量儀表的數(shù)據(jù)采集、處理，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。

2用戶需求

①　電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新，并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱、CT變比、電流越限值及開關(guān)狀態(tài)等信息。

②　對其負載繪制電流趨勢曲線，便于分析該回路配電運行工況

③　越限報警，針對客戶的特定回路來設(shè)置越限報警

④　對各回路的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表

⑤　報警事件記錄，便于維護人員來根據(jù)事件發(fā)生的時間性質(zhì)對電路進行維護。

⑥　用戶權(quán)限管理，不同等級權(quán)限實現(xiàn)不同等級操作。

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    《第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    《第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    《第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    《第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

鑒于徐匯區(qū)看守所的建筑規(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：徐匯區(qū)看守所所有監(jiān)控點位現(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)至主機所在的值班室。數(shù)據(jù)總線通過數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機。系統(tǒng)示意圖1所示。

圖1

4 系統(tǒng)功能

上位機軟件采用Acrel-3000電能管理系統(tǒng)，通過軟件進行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

   4.1 功能特點

Acrel-3000電能管理系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應(yīng)快捷按鈕即可進入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。

   4.2使用說明：

4.2.1運行系統(tǒng)

軟件的界面可以根據(jù)項目的特點和客戶的要求來設(shè)計。初始界面為“登錄界面”，選擇用戶名，輸入相應(yīng)密碼，則進入查看數(shù)據(jù)，否則無法查看數(shù)據(jù)。界面如圖2所示。

圖2登陸界面

4.2.2通訊示意圖

通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。其中紅色表示正常通訊，綠色表示通訊中斷。界面如圖3所示。

圖3 通訊示意

4.2.3 監(jiān)測詳圖

監(jiān)測詳圖反應(yīng)了樓層的配電回路名稱，相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。主要的數(shù)據(jù)包括：柜體編號，三相電流，吸收有功電能。界面如圖4所示。

圖4 監(jiān)測詳圖

4.2.4參數(shù)抄表

通過本系統(tǒng)的“統(tǒng)計報表—參數(shù)抄表”，即可查詢某時刻的電參量。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，功率補償因數(shù)，頻率。

該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間抄表等功能，將每塊電表的顯示數(shù)據(jù)以報表形式呈現(xiàn)，選擇相應(yīng)的柜體，再選擇要查詢的時間，即可顯示電壓，電流，有功功率，無功功率，功率補償因數(shù)，頻率。界面如圖5所示

圖5 參數(shù)抄表

報表打印：打印當(dāng)前報表的數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)保存：將當(dāng)前報表以Excel表格形式導(dǎo)出到所選擇的位置。

4.2.5 電能報表

本項目中的電能報表包括所有監(jiān)控回路，點擊菜單欄上的“統(tǒng)計報表—電能報表”，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，如下圖所示選擇回路，設(shè)定開始時間和結(jié)束時間，點擊“查詢”按鈕，即可顯示此時間段內(nèi)的用電量，也可以Excel形式導(dǎo)出或打印。界面如圖6所示。

圖6 電能報表

4.2.6 趨勢曲線

可以查詢各回路電壓，功率負荷趨勢?？梢圆榭礆v史趨勢線；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶。負荷曲線圖如下所示：界面如圖7所示。

圖7 趨勢曲線