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摘  要：隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，用電負荷的持續(xù)增長、各種新型負載的不斷出現(xiàn)和對節(jié)能減排的嚴格要求，使得用戶更加需要有效的電能管理方案來應(yīng)對上訴變化所帶來的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)輸配電系統(tǒng)的可靠、、低耗的運行。本文介紹基于PZ系列可編程智能電測表的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在深圳市康和盛大樓的應(yīng)用，實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化電能計量管理。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)監(jiān)測；智能電表；電能管理軟件

項目概況

    深圳市康和盛大樓位于深圳市西麗火車站15號路西側(cè)，總建筑面積28287.51m²。建筑高度36米，有1棟7層倉庫用房及兩層地下室組成。

    本項目共有一個配電室，位于地下二層，本棟大樓所有供電均從該配電室配出。另外，本工程還一臺360KW柴油發(fā)電機組，作為備用電源，當(dāng)市電停電時，從變電所市電開關(guān)輔助接點取發(fā)電機自啟動信號至發(fā)電機組，發(fā)電機組自啟動。

    在低壓配電，共有2兩路低壓配電進線，兩面電容補償柜，一面雙電源切換柜，53路出線回路以及聯(lián)絡(luò)柜。所有回路安裝安科瑞電氣股份有效公司的PZ系列可編程電測表，對本回路用電情況進行實時采集，處理。詳細清單如表1所示：

表1：

用戶需求

    為了能實現(xiàn)對大樓用電量進行自動采集、遠傳和存儲、預(yù)處理、線損統(tǒng)計及分析的電能綜合管理平臺，大樓需采用一套電能管理系統(tǒng)軟件，將各個用電回路的用電狀況及用電量進行管理，將各種用電量及相關(guān)數(shù)據(jù)通過圖、表等方式展現(xiàn)給本地網(wǎng)絡(luò)的管理層，并預(yù)留接口，為日后向上級管理平臺提供用電量分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。達到自動采集、集中管理的一個智能化電能管理系統(tǒng)。

設(shè)計方案

    DL/T 698                        電能信息采集與管理系統(tǒng)

    DL/T 698.1-2009第1部分：        總則

    DL/T 698.2-2010 第2部分：       主站技術(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

    GB/T/3047.1                     面板、架和柜的基本尺寸系列

    DL/T5137-2001     　           《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

    GB2887                          計算站場地技術(shù)條件

    整個系統(tǒng)采設(shè)計了一套Acrel2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)管理層、監(jiān)控管理層，如圖1所示：

圖1

    整套電能管理系統(tǒng)監(jiān)控管理層包括電能管理主機、打印機、UPS電源等，整個系統(tǒng)的核心Acrel3000電能管理軟件安裝于電能管理主機，UPS電源作為不間斷電源，當(dāng)設(shè)備供電出現(xiàn)故障時，可以保證電能管理主機正常運行，電能數(shù)據(jù)不丟失。

    電能管理系統(tǒng)設(shè)于配電室隔壁的電能管理值班室，配電室內(nèi)所有電力儀表均通過485總線的形式連至值班室內(nèi)電能管理柜內(nèi)的智能串口服務(wù)器，終接入電能管理主機

    整個配電系統(tǒng)以計算機站控管理系統(tǒng)為核心，采用現(xiàn)代通訊技術(shù)，對整個配電系統(tǒng)的用電狀況進行統(tǒng)一管理，實時監(jiān)測每個環(huán)節(jié)、每種設(shè)備的用電量；實時監(jiān)測、監(jiān)督電能質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)用電故障，避免用電的浪費。

數(shù)據(jù)采集與管理

    配電需要的數(shù)據(jù)采集主要通過PZ80可編程智能電測表、PT、CT等裝置，將現(xiàn)場各用電設(shè)備的運行參數(shù)，包括：電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度等遙測信息及斷路器分合閘狀態(tài)等遙信狀態(tài)進行采集。儀表均通過485總線連接至智能通訊服務(wù)器，并通過以太網(wǎng)接口接入至電能管理主機。PZ系列可編程智能電測表采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信，數(shù)據(jù)高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅(qū)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(shè)備，大傳輸距離為1.2km。

信息處理

    對信號采集系統(tǒng)所采集實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算，將數(shù)據(jù)進行定時存儲。對同用電單位不同時期、不同用電單位同一時期用電量進行統(tǒng)計；作為電費的管理平臺，與實際發(fā)生電費進行比較；根據(jù)移動油機發(fā)電量，對消耗燃油進行估算。

    清晰的反映整棟大樓各個部門的用電構(gòu)成，建立部門，通過與部門的比較，發(fā)現(xiàn)偷電、漏電、長明燈、未使用設(shè)備下電等環(huán)節(jié)；對不同的節(jié)能方案節(jié)能效果的評估，有利于有針對性地選擇節(jié)能措施，還可以作為合同能源管理項目的計量系統(tǒng)；

    電能報表實現(xiàn)了實現(xiàn)了所有電能數(shù)據(jù)的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等五種類型；

    電能匯總表，所有監(jiān)控設(shè)備電能匯總，按時間段查詢，自動計算任意時段用電量；

    打印及導(dǎo)出，所有報表及界面均可打印，或以EXCEL、WORD格式導(dǎo)出；

    電能匯總?cè)鐖D2所示

 圖2

畫面顯示

    19寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實時顯示配電系統(tǒng)各種信息畫面，包括各斷路器當(dāng)前狀態(tài)、各回路當(dāng)前電壓、電流、功率等測量值的實時信息。聲光提示報警信息、保護設(shè)備動作及復(fù)位信息。

用電趨勢

    負荷趨勢曲線提供了某一段時間內(nèi)該回路的負荷趨勢，方便管理員掌握用電設(shè)備的運行狀況，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，可為今后新增部門和設(shè)備提供科學(xué)的用電量估算；通過分析大樓內(nèi)每個設(shè)備的用電量和設(shè)備的品牌、型號、使用年限等設(shè)備詳細信息來評估設(shè)備用電是否合理；通過大樓內(nèi)各部門用電同比、環(huán)比的報表分析，得出各設(shè)備用電是否合理； 對某一節(jié)能設(shè)備或技術(shù)在使用一定時間后，評測的節(jié)能效率是否與當(dāng)初的預(yù)計一致。用電趨勢如圖3所示：

圖 3

告警與控制

    告警的提示和通知模塊可以將日常監(jiān)控系統(tǒng)管理模塊統(tǒng)計的異常數(shù)據(jù)進行分類整理，對超出電量一定范圍的數(shù)據(jù)，通過硬件的支持發(fā)出聲光、短信、工單等形式的告警

    該項目所采用的Acrel3000電能管理系統(tǒng)已經(jīng)于2011年低正式投入運行，整個

    系統(tǒng)運行穩(wěn)定、，大的方便了用戶的使用，提供了大量實時、準確的電能數(shù)據(jù)，為管理者進行內(nèi)部計量考核做出了只管依據(jù)，為進一步的節(jié)能管理及節(jié)能措施的實施打下了基礎(chǔ)。

參考文獻

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. 中國電力出版社. 2007.4