趙斌

安科瑞電氣股份有限公司

，上海 嘉定 201801；

摘要：jieshaosuzhoumeilechengdiannengguanlixitong，caiyongzhinengdianliyibiaocaijipeidianxianchangdegezhongdiancanliang。xitongcaiyongxianchangjiudizuwangdefangshi，zuwanghoutongguoxianchangzongxiantongxunbingyuanchuanzhihoutai，tongguoAcrel-3000型電能管理係統實現變電所配電回路用電的管理。

關鍵詞：蘇州美樂城電能管理;樓層電井;智能電力儀表;Acrel-3000型;電力電能管理係統

概述

    美樂城擁有優越的交通優勢，北連吳中大道、人民路延伸段，通達古城觀前石路

；西臨西環高架延長線，直抵火車站，新建的公交首末站也在項目邊上。美樂城周邊有招商小石城、新城金郡
、首開.國風華府、越湖家天下、越湖名邸
、石湖華城
、水岸清華、現代園墅等三百多萬方大型高端住宅區密集環繞，彙聚超50萬高端消費人流。產品涵蓋沿街商鋪
、大型超市
、6米挑高公寓
，業態涵蓋美食餐飲、休閑娛樂
、時尚購物、家居飾品、康體健身
、管理培訓等，為周邊提供全方位五星級的生活配套服務。

  本項目為蘇州美樂城商業廣場的3棟樓的電能管理係統。根據配電係統管理的要求
，需要對每棟樓內的樓層配電箱進線進行電力監控
，以保證用電的安全、可靠和高效。

Acrel-3000型低壓智能配電係統
，充分利用了現代電子技術、計算機技術、wangluojishuhexianchangzongxianjishudezuixinfazhan，duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang，tongguojisuanjihetongxunwangluo，jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti，shixiandianwangyunxingdeyuanchengjiankonghejizhongguanli。

1  係統結構描述

本監控係統主要實現蘇州美樂城的3棟樓樓層配電箱的0.4kV配電係統進行用電監測與電能管理；監測範圍為1#、2#、3#樓層電井配電箱內的儀表進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有681隻儀表，1#樓內的所有導軌表通過屏蔽雙絞線接至16口串口服務器、2#樓內的所有導軌表通過屏蔽雙絞線接至8口串口服務器、3#樓內的所有導軌表通過屏蔽雙絞線接至8口串口服務器，2#樓
、3#樓的串口服務器通過光纖接至1#樓的監控主機，實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

本監控係統采用分層分布式結構
，即站控層，通訊層與間隔層；如圖（1）所示：

圖（1）

 間隔設備層主要為：三相導軌電能表
、單相導軌電能表等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在樓層配電箱內
，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。

網絡通訊層主要為：通訊服務器、工業網絡交換機
、光電轉換器
，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集
，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。

站控管理層：設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機
、報警蜂鳴器等設備。監控係統安裝在計算機上
，集中采集顯示現場設備運行狀況
，以人機交互的形式顯示給用戶。

以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議
，RS485采用屏蔽線傳輸
，一般都采用二根連線
，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收
、發送數據但是在同一時刻隻能發送或接收數據，數據最高傳輸速率為10Mbps。RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲幹擾能力增強
，總線上允許連接多達32個設備

，最大傳輸距離為1.2km。

2  電力監控係統主要功能

2.1  數據采集與處理

數據采集是配電監控的基礎，數據采集主要由底層導軌電能表采集完成，實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I
、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度EPI

、遠程設備運行狀態等數據。

數shu據ju處chu理li主zhu要yao是shi把ba按an要yao求qiu采cai集ji到dao的de電dian參can量liang實shi時shi準zhun確que的de顯xian示shi給gei用yong戶hu，達da到dao配pei電dian監jian控kong的de自zi動dong化hua化hua和he智zhi能neng化hua要yao求qiu，同tong時shi把ba采cai集ji到dao的de數shu據ju存cun入ru數shu據ju庫ku供gong用yong戶hu查zha詢xun。

2.2  人機交互

係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。采用全中文界麵
，CAD圖形顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖，顯示配電係統設備狀態及相應實時運行參數


；畫麵實時動態刷新；模擬量顯示
；開關量顯示；連續記錄顯示等。

2.3  曆時事件

曆時事件查看界麵主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄
、信號記錄
、操作記錄、越yue限xian記ji錄lu提ti供gong方fang便bian友you好hao的de人ren機ji交jiao互hu，通tong過guo曆li史shi事shi件jian查zha看kan平ping台tai，您nin可ke以yi根gen據ju自zi己ji的de要yao求qiu和he查zha詢xun條tiao件jian方fang便bian定ding位wei您nin所suo要yao查zha看kan的de曆li史shi事shi件jian，為wei您nin把ba握wo整zheng個ge係xi統tong的de運yun行xing情qing況kuang提ti供gong了le良liang好hao的de軟ruan件jian支zhi持chi。

2.4  數據庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集，並且建立數據庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。

2.5  用戶權限管理

針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)級(ji)別(bie)的(de)用(yong)戶(hu)，設(she)置(zhi)不(bu)同(tong)的(de)權(quan)限(xian)組(zu)，防(fang)止(zhi)因(yin)人(ren)為(wei)誤(wu)操(cao)作(zuo)給(gei)生(sheng)產(chan)，生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)的(de)損(sun)失(shi)，實(shi)現(xian)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)，可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing)。可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)用(yong)戶(hu)管(guan)理(li)進(jin)行(xing)用(yong)戶(hu)登(deng)錄(lu)、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

2.6  運行負荷曲線

負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian功gong能neng主zhu要yao負fu責ze定ding時shi采cai集ji進jin線xian及ji重zhong要yao回hui路lu電dian流liu和he功gong率lv負fu荷he參can量liang，自zi動dong生sheng成cheng運yun行xing負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian的de，方fang便bian用yong戶hu及ji時shi了le解jie設she備bei的de運yun行xing負fu荷he狀zhuang況kuang。點dian擊ji畫hua麵mian相xiang應ying按an鈕niu或huo菜cai單dan項xiang可ke以yi完wan成cheng相xiang應ying功gong能neng的de切qie換huan
；可以查看實時趨勢曲線或曆史趨勢線；對所選曲線可以進行平移
、縮放
、量程變換等操作
，幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶
，為分析整個係統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

2.7  遠程報表查詢

報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式，把係統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存
、打印或者召喚保存
、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。

報表具有自由設置查詢時間實現日
、月、年的電能統計，數據導出和報表打印等功能。

3  案例分析

3.1  客戶要求

蘇州美樂城的3棟樓樓層配電箱的0.4kV配電係統進行用電監測與電能管理；監測範圍為1#、2#、3#樓層電井配電箱內的儀表進行遠程實時監控和電能管理。客戶提供的配電配電室電力監測需求表：

客戶對報表的要求：對各回路的電流、電壓、功率、功率因數、報表並支持查詢曆史數據打印功能。

3.2  針對本項目軟件實現功能

本項目中樓層配電箱進線回路中采用單相或者三相導軌電能表
，其是針對電力係統、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的電能計量表
，它能測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流
、有功功率、無功功率、功率因數、頻率
、有功電度、無功電度等多種電參量。該係列電能計量表主要應用於變電站自動化、配電網自動化

、小區電力監控、工業自動化、能源管理係統及智能建築等領域。

遙yao信xin和he遙yao測ce報bao警jing功gong能neng
，主zhu要yao完wan成cheng對dui樓lou層ceng配pei電dian箱xiang進jin線xian回hui路lu的de開kai關guan運yun行xing狀zhuang態tai和he負fu載zai進jin線xian監jian控kong，對dui開kai關guan變bian位wei和he負fu載zai越yue限xian具ju備bei彈dan出chu報bao警jing界jie麵mian指zhi示shi具ju體ti的de報bao警jing位wei置zhi並bing聲sheng音yin報bao警jing，提ti醒xing值zhi班ban人ren員yuan及ji時shi處chu理li。負fu載zai越yue限xian值zhi在zai相xiang應ying權quan限xian下xia可ke自zi由you設she置zhi。具ju備bei曆li史shi查zha詢xun功gong能neng,如圖（2）所示：

圖（2）曆史遙測報警信息查詢

參can數shu抄chao表biao功gong能neng
，主zhu要yao完wan成cheng對dui樓lou層ceng配pei電dian箱xiang進jin線xian回hui路lu的de電dian參can數shu進jin線xian查zha詢xun。支zhi持chi任ren意yi時shi刻ke電dian參can數shu查zha詢xun，具ju備bei數shu據ju導dao出chu和he報bao表biao打da印yin等deng功gong能neng。該gai報bao表biao查zha詢xun3棟樓各樓層的配電箱進線回路的電參數，主要包括：三相電流
、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱和數據庫關聯，方便用戶修改回路名稱，如圖（3）所示：

圖（3） 參數抄表

用yong電dian量liang報bao表biao功gong能neng
，可ke選xuan擇ze時shi間jian段duan進jin行xing查zha詢xun，支zhi持chi任ren意yi時shi間jian段duan電dian度du累lei計ji查zha詢xun
，具ju備bei數shu據ju導dao出chu和he報bao表biao打da印yin等deng功gong能neng。為wei值zhi班ban人ren員yuan提ti供gong了le精jing確que可ke靠kao的de電dian能neng報bao表biao。該gai報bao表biao各ge回hui路lu名ming稱cheng和he數shu據ju庫ku關guan聯lian，方fang便bian用yong戶hu修xiu改gai回hui路lu名ming稱cheng，如ru圖tu（4）所示：

圖（4） 電能報表   

電能年、月
、日報表功能，主要完成對低壓出線回路的電能進線年
、月、日統計

，為值班人員提供了直觀、精確、可靠的年、月、日報表。該報表各回路名稱和數據庫關聯
，方便用戶修改回路名稱，具備數據導出和報表打印等功能
，如圖（5）所示：

圖（5）

係(xi)統(tong)通(tong)訊(xun)結(jie)構(gou)示(shi)意(yi)圖(tu)，主(zhu)要(yao)顯(xian)示(shi)係(xi)統(tong)的(de)組(zu)網(wang)結(jie)構(gou)
，係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)分(fen)層(ceng)分(fen)布(bu)式(shi)結(jie)構(gou)，同(tong)時(shi)監(jian)測(ce)間(jian)隔(ge)層(ceng)設(she)備(bei)的(de)通(tong)信(xin)狀(zhuang)態(tai)。紅(hong)色(se)表(biao)示(shi)通(tong)訊(xun)正(zheng)常(chang)，綠(lv)色(se)表(biao)示(shi)通(tong)訊(xun)故(gu)障(zhang)，如(ru)圖(tu)（6）所示：

圖（6）係統通訊結構示意圖

負(fu)荷(he)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)界(jie)麵(mian)中(zhong)可(ke)直(zhi)觀(guan)的(de)查(zha)看(kan)回(hui)路(lu)的(de)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)。查(zha)看(kan)實(shi)時(shi)和(he)曆(li)史(shi)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)
，點(dian)擊(ji)畫(hua)麵(mian)相(xiang)應(ying)按(an)鈕(niu)或(huo)菜(cai)單(dan)項(xiang)可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)相(xiang)應(ying)功(gong)能(neng)的(de)切(qie)換(huan)；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個係統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持，如圖（7）所示：

圖（7）趨勢曲線圖

4  結束語

隨著社會的發展及電力的廣泛應用
，電力監控係統已成為全國各地重點工程項目
、標誌性建築/大型公共設施等大麵積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-3000diannengguanlixitongzaisuzhoumeilechengsandongdalouloucengpeidianxiangdeyingyong，keyishixianduiloucengpeidianxianghuiluyongdiandeshishijiankonghediannengguanli，bujinnengxianshihuiluyongdianzhuangkuang，haijuyouwangluotongxungongneng
，keyiyuchuankoufuwuqi
、計算機等組成電能管理係統。係統實現對采集數據的分析

、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態，對模擬分合閘
、負載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示

，並生成各種電能報表

、分析曲線、圖形等

，便於電能的遠程抄表以及分析、研究。該係統運行安全、可靠、穩定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的社會效益。［2］

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].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理係統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10

作者簡介：

趙斌
，男，本科

，安科瑞電氣股份有限公司
，主要研究方向為智能配電網供配電，手機：，QQ：7377987