安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在上海虹橋商務區(qū)新地中心的應用

徐霜
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：用戶對自身用能的管理意識提升，促使用戶側電力配電系統(tǒng)在商業(yè)、工業(yè)以及民用區(qū)域的普及。系統(tǒng)針對用戶側主要的用能節(jié)點，設計安裝智能儀表，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)、用電量等數據的采集。通過實時監(jiān)控用能以及相關電力參數、提升用能安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現了配電系統(tǒng)監(jiān)控的智能管理。同時通過用能的實時監(jiān)測，數據的采集及存儲，明確供配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為用戶節(jié)約電力維護成本提供數據依據?，F以上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊項目中使用的ACREL-3000電能管理系統(tǒng)為例。對用戶側用能智能化做簡要介紹。
關鍵詞：上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊  電能管理  無人值守    智能配電系統(tǒng)  配電自動化

0引言
  在商辦一體式廣場項目中配電體系內、原始的人工抄表，數據采集早已滿足不了當前的商業(yè)管理體系。供配電體系的智能化，數據化已經成為商辦一體式廣場項目中智能化、數據化的基本要求。通過智能化系統(tǒng)對用戶側的用能實時監(jiān)測，數據的積累，分析，為管理者提供準確的商業(yè)用能數據。
  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)通過對上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊項目變電所進出線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配電體系用能以及運作狀況，量化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為管理者日常管理，維護提供數據依據。
  本文以上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊為例，簡單介紹ACREL-3000電能管理系統(tǒng)在上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊項目配電系統(tǒng)中的應用。

1項目介紹
  上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊項目概況： 該項目為新建商辦樓，項目總建筑面積為88749平方米，其中地上面積為50240平方米，地下預計開發(fā)面積為38509平方米。需要安裝客梯和扶梯。包括： 商業(yè)辦公樓 會展中心 地下停車庫 上海虹橋新地中心 1號樓，地上：9層，地下：3層。 上海虹橋新地中心 2號樓 ，地上：8層，地下：1層。 
  本項目為1號樓做一套電能管理系統(tǒng)，1號樓包括5個核心筒，共315個計量點，通過屏蔽雙絞線手拉手連接成16條總線。再通過2臺串口服務器將數據上傳至電能監(jiān)控網絡，可以通過本地電能管理平臺進行監(jiān)測，通時也可通過能耗網關上傳至上級能耗監(jiān)測平臺。 
  ACREL-3000電能管理系統(tǒng)對智能計量儀表的數據采集、存儲、處理，并以圖形、報表的形式導出，為管理人員提供具體的用電明細。

2用戶需求
  前期經過現場勘察以及和業(yè)主方溝通后，基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：
1)    數據采集及處理：通過間隔層單元實時采集現場各種模擬量、開關量、溫度量、電度抄表等；
2)    畫面顯示：全部設備的位置狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數據、各種告警信息、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；
3)    記錄功能：具有對各種歷史數據的記憶功能，以供隨時查詢、回顧、打印。
4)    報警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報警，并將報警歸納于不同的報警窗口中，根據不同的報警級別，采用推出畫面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級別的音響進行報警；
5)    應具有完善的用戶管理功能，避免越權操作；
6)    歷史曲線顯示：可顯示存于歷史數據庫中的任意模擬量、電度量以及母線電壓任意時間的歷史波形圖；
7)    報表打印功能：可召喚打印、定時打印各種歷史數據，運行參數，事故報告統(tǒng)計，電度量統(tǒng)計報表，主接線圖，負荷曲線。

3設計方案
3.1參考標準
  系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：
JGJ/T 16-92      《民用建筑電氣設計規(guī)范》
GB/J63-90  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》
GB/T13730  《地區(qū)電網數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》
GB2887  《計算站場地技術要求》
GB/50198-94      《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(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/814-2013       《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》
3.2 系統(tǒng)架構設計
  鑒于上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊的建筑規(guī)模、性質，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據用戶的幾點需求以及在相同性質工程中的經驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設計：上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊所有變電所進出線監(jiān)控點位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，其中1#樓的數據總線直接鋪設至系統(tǒng)后臺處的數據采集器；2#樓的數據總線鋪設至數據采集箱，再經過光纖通訊以TCP/IP協(xié)議將數據傳輸至系統(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(jiān)控及電能管理的功能。
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。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。
4.2 軟件功能：
4.2.1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。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2 通訊示意

4.2.2 監(jiān)測詳圖
  監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)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(jiān)測回路的運行數據，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 監(jiān)測詳圖

4.2.3 參數抄表
  參數報表反映了本項目監(jiān)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(tài)。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4所示

 
圖4參數抄表

4.2.4 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(tǒng)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5所示。

 
圖5電能報表

5 結束語 
  商辦綜合建筑配電體系的智能化，透明化，率等要求，促使市場為其提供相應的解決方案。當前主要是通過在商辦綜合建筑的供配電系統(tǒng)即變電所的進出線節(jié)點安裝智能儀表，利用計算機網絡集成技術，為客戶提供遠程抄表、數據存儲、數據處理等服務，幫助客戶實時掌握建筑的用能狀況，實現建筑用能的智能化管理。
  上海虹橋商務區(qū)新地中心04、09地塊電能管理系統(tǒng)實現配電系統(tǒng)數據的實時采集、存儲、顯示、導出。在配電系統(tǒng)的重要節(jié)點安裝智能儀表，由此配電系統(tǒng)的實時數據監(jiān)測體系。系統(tǒng)的設計、安裝、調試的同時，也是同時對配電系統(tǒng)的各項參數進行詳細梳理，核對；通過對現場各個電力參數的核對，從而了解配電體系的運作狀態(tài)。系統(tǒng)實現對采集數據的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況，并生成各種電能報表等。系統(tǒng)的安裝便于各項電力參數的采集。管理方通過對數據的分析、研究，制定相應的生產工藝調整計劃。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，還為配電系統(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)的維護及制定合理的物業(yè)服務提供了真實可靠的依據。
 
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(yè)電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6