趙斌¹

 1安科瑞電氣股份有限公司

，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹蘇州市立醫院綜合樓(教學樓)電dian能neng管guan理li係xi統tong

，采cai用yong智zhi能neng電dian力li儀yi表biao采cai集ji配pei電dian現xian場chang的de各ge種zhong電dian參can量liang和he開kai關guan信xin號hao。係xi統tong采cai用yong現xian場chang就jiu地di組zu網wang的de方fang式shi，組zu網wang後hou通tong過guo現xian場chang總zong線xian通tong訊xun並bing遠yuan傳chuan至zhi後hou台tai，通tong過guoAcrel-3000電能管理係統實現變電所配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵詞：大型公建; 蘇州市立醫院綜合樓(教學樓);配電所；智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理係統

0  概述 

    蘇州市立醫院綜合樓（教學樓）是為蘇州市立醫院全科醫生臨床培養基地。

    本項目為蘇州市立醫院綜合樓（教學樓）電能管理係統。根據配電係統管理的要求，需要對蘇州漕湖市立醫院綜合樓（教學樓）的配電所進出線回路以及高壓配電進行電力監控與電能管理
，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
、網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)和(he)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)的(de)最(zui)新(xin)發(fa)展(zhan)，對(dui)變(bian)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)分(fen)散(san)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和(he)集(ji)中(zhong)監(jian)控(kong)管(guan)理(li)。對(dui)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)二(er)次(ci)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)組(zu)網(wang)，通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo)
，將(jiang)分(fen)散(san)的(de)配(pei)電(dian)所(suo)的(de)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)連(lian)接(jie)為(wei)一(yi)個(ge)有(you)機(ji)的(de)整(zheng)體(ti)
，實(shi)現(xian)電(dian)網(wang)運(yun)行(xing)的(de)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)和(he)集(ji)中(zhong)管(guan)理(li)。

1  係統結構描述

    本ben監jian控kong係xi統tong主zhu要yao實shi現xian蘇su州zhou市shi立li醫yi院yuan綜zong合he樓lou配pei電dian所suo進jin出chu線xian回hui路lu和he高gao壓ya配pei電dian進jin行xing用yong電dian監jian控kong與yu電dian能neng管guan理li。監jian控kong範fan圍wei為wei分fen布bu於yu配pei電dian所suo中zhong的de高gao低di壓ya進jin出chu線xian回hui路lu。該gai係xi統tong總zong計ji有you88隻儀表（其中84隻PZ80_E4/KC及4隻綜合保護），分7條總線
，接入數據采集器，最後通過網絡線拉至值班室連接到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）網絡拓撲圖

    間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表、綜保等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣櫃和抽屜櫃內
，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
，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  電能管理係統主要功能

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多功能網絡儀表采集完成，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，畫麵定時輪巡切換
；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  曆史事件

    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、yuexianjilutigongfangbianyouhaoderenjijiaohu，tongguolishishijianzhakanpingtai
，ninkeyigenjuzijideyaoqiuhezhaxuntiaojianfangbiandingweininsuoyaozhakandelishishijian，weininbawozhenggexitongdeyunxingqingkuangtigonglelianghaoderuanjianzhichi。

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 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

    蘇州市立醫院綜合樓（教學樓）電能管理係統針對配電所高低壓進出線回路進行用電監控與電能管理。

    配電所進出線回路均采用PZ80-E4/KC多功能電力儀表，其是針對電力係統
、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表，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。並且本儀表帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點
，這些接點可以配合智能斷路器實現斷路器的遙信、遙控操作。該係列網絡電力儀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。

    低壓配電二次圖見圖（2），功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量，其中包括：線三相電壓，電流
，功率，功率因數，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態，主要包括：開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警
；斷路器變位時會發出報警信號，提醒用戶及時處理故障。 

圖（2）配電所低壓配電二次圖

    高壓配電二次截麵圖見圖（3），功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量，其中包括：三相線電壓
，電流，等電參量及配出回路的三相電流
；遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態
，主要包括：開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警；斷路器變位時會發出報警信號，提醒用戶及時處理故障。

圖（3）樓層低壓配電二次圖

    yaoxinheyaocebaojinggongneng，zhuyaowanchengduidiyagechuxianhuiludekaiguanyunxingzhuangtaihefuzaijinxianjiankong，duikaiguanbianweihefuzaiyuexiandanchubaojingjiemianzhishijutidebaojingweizhibingshengyinbaojing，tixingzhibanrenyuanjishichuli。fuzaiyuexianzhizaixiangyingquanxianxiakeziyoushezhi。jubeilishizhaxungongneng。jiantu（4）。

圖（4） 實時遙信報警信息

    參數抄表功能
，主要對低壓各出線回路的電參數進線查詢。支持任意時刻電參數查詢，具備數據導出和報表打印等功能。該報表查詢供1個變電所2台變壓器出線各低壓回路以及高壓配電回路的電參數，主要包括：三相電流

、有功功率和有功電度及變壓器溫度。該報表各回路名稱和數據庫關聯

，方便用戶修改回路名稱。見圖（5）。

圖（5） 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)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)
，顯(xian)示(shi)某(mou)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)的(de)各(ge)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)的(de)精(jing)確(que)用(yong)電(dian)量(liang)，用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)打(da)印(yin)報(bao)表(biao)，可(ke)以(yi)以(yi)EXCEL格式另存到其他位置。 見圖（6）。

圖（6） 電能報表

    xitongtongxunjiegoushiyitu，zhuyaoxianshixitongdezuwangjiegou，xitongcaiyongfencengfenbushijiegou，tongshijiancejiangecengshebeidetongxinzhuangtai。hongsebiaoshitongxunzhengchang，lvsebiaoshitongxunguzhang。jiantu（7）。

圖（7）係統通訊結構示意圖

4  結束語

    隨著社會的發展及電力的廣泛應用，電能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-3000電能管理係統在蘇州市立醫院綜合樓（教學樓）的(de)應(ying)用(yong)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)變(bian)電(dian)所(suo)高(gao)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)
，不(bu)僅(jin)能(neng)顯(xian)示(shi)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)狀(zhuang)況(kuang)
，還(hai)具(ju)有(you)網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)功(gong)能(neng)

，可(ke)以(yi)與(yu)協(xie)議(yi)轉(zhuan)換(huan)隔(ge)離(li)器(qi)、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，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示，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。任職單位：現任職於安科瑞電氣股份有限公司.技術交流：021-69158305 手機： 郵箱：