電能管理系統(tǒng)在上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊應(yīng)用

繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：用戶對(duì)自身用能的管理意識(shí)提升，促使用戶側(cè)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(duì)用戶側(cè)主要的用能節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)安裝智能儀表，再通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控各用能回路的工作狀態(tài)、用電量等數(shù)據(jù)的采集。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控用能以及相關(guān)電力參數(shù)、提升用能安全、可靠及維護(hù)效率、降低維護(hù)的人工成本、實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)監(jiān)控的智能管理。同時(shí)通過(guò)用能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)的采集及存儲(chǔ)，明確供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為用戶節(jié)約電力維護(hù)成本提供數(shù)據(jù)依據(jù)。現(xiàn)以上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊項(xiàng)目中使用的ACREL-3000電能管理系統(tǒng)為例。對(duì)用戶側(cè)用能智能化做簡(jiǎn)要介紹。
關(guān)鍵詞：上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊  電能管理  無(wú)人值守    智能配電系統(tǒng)  配電自動(dòng)化

0引言
  在商辦體式廣場(chǎng)項(xiàng)目中配電體系內(nèi)、原始的人工抄表，數(shù)據(jù)采集早已滿足不了當(dāng)?shù)纳虡I(yè)管理體系。供配電體系的智能化，數(shù)據(jù)化已經(jīng)成為商辦體式廣場(chǎng)項(xiàng)目中智能化、數(shù)據(jù)化的基本要求。通過(guò)智能化系統(tǒng)對(duì)用戶側(cè)的用能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)的積累，分析，為管理者提供準(zhǔn)確的商業(yè)用能數(shù)據(jù)。
  ACREL-3000電能管理系統(tǒng)正是針對(duì)以上趨勢(shì)而研發(fā)的用戶端電能管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊項(xiàng)目變電所進(jìn)出線回路用能的實(shí)時(shí)計(jì)量、存儲(chǔ)、分析，以表格或圖形的形式來(lái)顯示整個(gè)配電體系用能以及運(yùn)作狀況，量化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為管理者日常管理，維護(hù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
  本文以上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊為例，簡(jiǎn)單介紹ACREL-3000電能管理系統(tǒng)在上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊項(xiàng)目配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1項(xiàng)目介紹
  上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊項(xiàng)目概況： 該項(xiàng)目為新建商辦樓，項(xiàng)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(yù)計(jì)開(kāi)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(huì)展中心 地下停車庫(kù) 上海虹橋新地中心 1號(hào)樓，地上：9層，地下：3層。 上海虹橋新地中心 2號(hào)樓 ，地上：8層，地下：1層。 
  本項(xiàng)目為1號(hào)樓做套電能管理系統(tǒng)，1號(hào)樓包括5個(gè)核心筒，共315個(gè)計(jì)量點(diǎn)，通過(guò)屏蔽雙絞線手拉手連接成16條總線。再通過(guò)2臺(tái)串口服務(wù)器將數(shù)據(jù)上傳至電能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)本地電能管理平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通時(shí)也可通過(guò)能耗網(wǎng)關(guān)上傳至上級(jí)能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)。 
  ACREL-3000電能管理系統(tǒng)對(duì)智能計(jì)量?jī)x表的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理，并以圖形、報(bào)表的形式導(dǎo)出，為管理人員提供具體的用電明細(xì)。

2用戶需求
  期經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(gè)方面：
1)    數(shù)據(jù)采集及處理：通過(guò)間隔層單元實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)各種模擬量、開(kāi)關(guān)量、溫度量、電度抄表等；
2)    畫(huà)面顯示：全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測(cè)量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種告警信息、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；
3)    記錄功能：具有對(duì)各種歷史數(shù)據(jù)的記憶功能，以供隨時(shí)查詢、回顧、打印。
4)    報(bào)警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口中，根據(jù)不同的報(bào)警級(jí)別，采用推出畫(huà)面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級(jí)別的音響進(jìn)行報(bào)警；
5)    應(yīng)具有完善的用戶管理功能，避免越權(quán)操作；
6)    歷史曲線顯示：可顯示存于歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意模擬量、電度量以及母線電壓任意時(shí)間的歷史波形圖；
7)    報(bào)表打印功能：可召喚打印、定時(shí)打印各種歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)行參數(shù)，事故報(bào)告統(tǒng)計(jì)，電度量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，主接線圖，負(fù)荷曲線。

3設(shè)計(jì)方案
3.1參考標(biāo)準(zhǔn)
  系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：
JGJ/T 16-92      《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB/J63-90  《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)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(jì)算站場(chǎng)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   《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     《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    《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     《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(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》
3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
  鑒于上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項(xiàng)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(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計(jì)：上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊所有變電所進(jìn)出線監(jiān)控點(diǎn)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(chǎng)安裝的智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線以手拉手式相連，其中1#樓的數(shù)據(jù)總線直接鋪設(shè)至系統(tǒng)后臺(tái)處的數(shù)據(jù)采集器；2#樓的數(shù)據(jù)總線鋪設(shè)至數(shù)據(jù)采集箱，再經(jīng)過(guò)光纖通訊以TCP/IP協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)示意圖1所示。

圖1

4 系統(tǒng)功能
  上位機(jī)軟件采用ACREL-3000電能管理系統(tǒng)，通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)變量配置、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電能管理的功能。
4.1 功能特點(diǎn)
  ACREL-3000電能管理系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應(yīng)快捷按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有次系統(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(jī)界面友好，顯示數(shù)據(jù)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?fù)鋱D，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過(guò)界面模塊顏色的變化來(lái)反映整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)位的運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2 通訊示意

4.2.2 監(jiān)測(cè)詳圖
  監(jiān)測(cè)詳圖反應(yīng)了整個(gè)系統(tǒng)配電回路名稱，相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項(xiàng)目各個(gè)監(jiān)測(cè)回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于管理者實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 監(jiān)測(cè)詳圖

4.2.3 參數(shù)抄表
  參數(shù)報(bào)表反映了本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)回路的在過(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)當(dāng)或者過(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無(wú)功功率，功率補(bǔ)償因數(shù)，頻率。界面如圖4所示

 
圖4參數(shù)抄表

4.2.4 電能報(bào)表
  電能報(bào)表是對(duì)用電量的管理以報(bào)表形式呈現(xiàn)，該報(bào)表可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行期間的任意時(shí)間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時(shí)抄表等功能，且可以Excel形式導(dǎo)出或打印。界面如圖5所示。

 
圖5電能報(bào)表

5 結(jié)束語(yǔ) 
  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(chǎng)為其提供相應(yīng)的解決方案。當(dāng)主要是通過(guò)在商辦綜合建筑的供配電系統(tǒng)即變電所的進(jìn)出線節(jié)點(diǎn)安裝智能儀表，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)，為客戶提供遠(yuǎn)程抄表、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理等服務(wù)，幫助客戶實(shí)時(shí)掌握建筑的用能狀況，實(shí)現(xiàn)建筑用能的智能化管理。
  上海虹橋商務(wù)區(qū)新地中心04、09地塊電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、顯示、導(dǎo)出。在配電系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)安裝智能儀表，由此配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)體系。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的同時(shí)，也是同時(shí)對(duì)配電系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)梳理，核對(duì)；通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)電力參數(shù)的核對(duì)，從而了解配電體系的運(yùn)作狀態(tài)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)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(bào)表等。系統(tǒng)的安裝便于各項(xiàng)電力參數(shù)的采集。管理方通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、研究，制定相應(yīng)的生產(chǎn)工藝調(diào)整計(jì)劃。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，還為配電系統(tǒng)終端用戶解決各個(gè)配電回路的具體用電不明的問(wèn)題，為后期電力系統(tǒng)的維護(hù)及制定合理的物業(yè)服務(wù)提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。
 
參考文獻(xiàn)
[1].任致程 周中. 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項(xiàng)計(jì)量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
 

作者簡(jiǎn)介：繆建梅，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電