任华

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定

摘要：介绍上海党派大厦，采用智能电力仪表、采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3000型电能管理系统实现配电所配电回路用电的实时监控和管理。

关键词：上海党派大厦 ;配电 ;智能电力仪表;Acrel-3000;电能管理系统;

0 概述

上海党派大厦位于上海市静安区陕西北路128号，为一栋单体建筑，地上共20层，无地下部分。

本项目承接其楼层部分电能管理系统搭建，完成对配电回路用电的实时监控和管理。

1 需求分析

系统应通过多功能的电能计量表计、通讯网络和计算机软件，实现供配电系统在运行过程中的数据采集、数据计算、电能抄表、报表生成等，完成系统的安全供电、电能计量、设备管理和运行管理。系统由站控管理层、网络通讯层和现场设备层构成。

系统功能需求：

1）数据采集及处理：通过间隔层单元实时采集现场各种模拟量、电度抄表等；

2）画面显示：全部设备的信息、各测量值的实时数据、各种告警信息、计算机监控系统的状态信息；

3）记录功能：具有对各种历史数据的记忆功能，以供随时查询、回顾、打印。

4）报警处理：用户可以按照自己的意愿分类、筛选报警，并将报警归纳于不同的报警窗口中，根据不同的报警级别，采用推出画面、光显示、条纹闪烁及不同声音级别的音响进行报警；

5）应具有完善的用户管理功能，避免越权操作；

6）历史曲线显示：可显示存于历史数据库中的任意模拟量、电度量；

7）报表打印功能：可召唤打印、定时打印各种历史数据，运行参数，事故报告统计，电度量统计报表。

2 技术标准

本技术规范书引用的国家和行业标注如下：

ISO/IEC11801 《国际综合布线标准》

GB/50198 《监控系统工程技术规范》

GB50052-2009 《供配电系统设计规范》

GB50054-2011 《低压配电设计规范》

IEC 61587 《电子设备机械结构系列》

DL/T448-2000 《电能计量装置技术管理规程》

DL/T 698.1-2009 《第1部分：总则》

DL/T 698.2-2010 《第2部分：主站技术规范》

DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

DL/T 698.35-2010 《第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

3 系统方案

安科瑞Acrel-3000电能管理系统根据上海党派大厦现场实际情况，采用屏蔽双绞线接至后台。组网示意图如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。



1）站控管理层

站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。

2）网络通讯层

通讯层主要是由串口服务器一台、以太网设备及总线网络组成。串口服务器主要功能是监测现场智能仪表；以太网设备及总线网络的主要功能是实现与主站之间的数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，极大提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。

3）现场设备层

现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，智能仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入串口服务器，经串口服务器到达该配电间监控主机进行组网，实现远程监控。

智能仪表现场连接示意

现场仪表以手拉手方式通过屏蔽双绞线（RVVSP2*1.0）进行通讯连接，每根总线连接智能仪表数量在20只左右，不同种类的智能装置连接在不同的总线上，然后将数据上传至数据采集器，进而将数据上传至当地监控终端。具体连接示意图如下所示：



进出线回路均采用ACR多功能液晶显示仪表，其是针对电力系统、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度。

4 系统功能

4.1配电监测

安科瑞Acrel-3000电能管理系统具备友好的人机界面，能够以配电一次干线图的形式直观显示配电线路的分布情况，同时将实时采集的各回路的电参量信息，实时显示在系统界面中。

配电回路电参量界面显示：回路名称、开关状态、三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值。



4.2电能报表

安科瑞Acrel-3000电能管理系统以丰富的数据报表体现计量体系的完整性。系统具备各回路定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况。

具有起始时间和结束时间的时间选择框，选定想要查询的时间段后，通过点击查询按钮可查询出系统项目范围内所有配电回路的用电量。可通过导出按钮将报表以Excel形式导出保存，通过打印按钮进行报表打印。



4.3电参量报表

安科瑞Acrel-3000电能管理系统具有对实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到实时数据库。在监控画面中能够自定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数等，并通过报表方式显示出来。该功能方便用户进行事故追溯查询。

可通过在抄表时间选择框中设定好抄表时间，点击抄表按钮，在查询表格中显示查询到的配电回路电参量



4.4遥测报警查询

安科瑞Acrel-3000电能管理系统能够对遥测报警数据进行实时存储，方便用户对系统报警事件进行追溯查询。



4.5通讯状态图

安科瑞Acrel-3000电能管理系统可以实时显示接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构，可在线诊断系统网络通讯状态，发生网络故障时能自动在屏幕上显示故障单元和故障部位。从而方便系统维护人员实时掌握现场各设备的通讯状态，对出现异常的设备及时维护，保证系统的稳定运行。



4.6电流设置

安科瑞Acrel-3000电能管理系统可以由用户自行设置电流报警值，以方便对楼宇配电回路的实时掌控。



5 结束语

在当今配电设施的应用中，公建办公大楼项目的配电安全性至关重要，本文介绍的Acrel-3000电能管理系统在上海党派大厦的应用，可以实现对配电所供配电回路用电的实时监控，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与通讯管理机、计算机等组成电能管理系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示配电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、报警灯，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究，该系统运行安全、可靠、稳定，为大型公建解决用电问题提供了真实可靠的依据。

参考文献：

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中等编著. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10

原创作者：安科瑞电气股份有限公司