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、概述 

  濰坊市中小學生示範性綜合實踐基地位於濱海開發區渤海路以西
、科創二街以南
，是財政部、教育部劃撥中央專項彩票公益金支持建設的150所“全國示範性綜合實踐基地”之一，規劃用地麵積38萬平方米，總建築麵積25.8萬平方米
，主要承擔濰坊市區中小學生綜合實踐活動課程的教學和實踐。

  Acrel-3000型(xing)低(di)壓(ya)智(zhi)能(neng)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)，可(ke)滿(man)足(zu)項(xiang)目(mu)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)管(guan)理(li)需(xu)求(qiu)

，對(dui)整(zheng)個(ge)項(xiang)目(mu)關(guan)鍵(jian)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)科(ke)學(xue)管(guan)理(li)，對(dui)重(zhong)點(dian)用(yong)電(dian)回(hui)路(lu)的(de)用(yong)電(dian)狀(zhuang)況(kuang)進(jin)行(xing)全(quan)過(guo)程(cheng)連(lian)續(xu)監(jian)測(ce)、集中控製、統一調度
，同時按照國家有關節約能源的 法規、標準及行業有關規定，製定各用能部門、主要耗能設備的能耗定額
，並將各項定額逐級下達
，並對定額的完成情況進行考核和獎懲。

1、係統結構描述

  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、開關量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣櫃內，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。

  網絡電力儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用2芯屏蔽線傳輸，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。

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、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。

  shujuchulizhuyaozhiyaoqiucaijidaodediancanliangshishizhunquedexianshigeiyonghu，dadaopeidianjiankongdezidonghuahuahezhinenghuayaoqiu，tongshibacaijidaodeshujucunrushujukugongyonghuzhaxun。

  2.2 人機交互

係統提供簡單、易用、良liang好hao的de用yong戶hu使shi用yong界jie麵mian。采cai用yong全quan中zhong文wen界jie麵mian，仿fang真zhen圖tu形xing顯xian示shi低di壓ya配pei電dian係xi統tong電dian氣qi一yi次ci主zhu接jie線xian圖tu，顯xian示shi配pei電dian係xi統tong設she備bei狀zhuang態tai及ji相xiang應ying實shi時shi運yun行xing參can數shu
，畫hua麵mian定ding時shi輪lun巡xun切qie換huan；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用yong戶hu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

  本項目采用PZ72L-E4
，這是一種針對電力係統、工礦項目、公共設施、智能大廈的電能管理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。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、小區電能管理、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）低壓配電二次圖

  參(can)數(shu)抄(chao)表(biao)功(gong)能(neng)
，主(zhu)要(yao)對(dui)低(di)壓(ya)各(ge)出(chu)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(xun)供(gong)兩(liang)個(ge)變(bian)電(dian)所(suo)4台變壓器出線各低壓回路的電參數，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（3）。

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)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（4）。

圖（4） 電能報表

  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。見jian圖tu（5）。

圖（5）係統通訊結構示意圖

  fuhequshiquxianjiemianzhongkezhiguandezhakanhuiludefuheyunxingqingkuang。zhakanshishihelishiqushiquxian，dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan；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。見圖（6）。

圖（6）趨勢曲線圖

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、結束語

  隨著社會的發展及電力的廣泛應用，電能管理係統已成為全國各地重點工程項目、工業項目等大麵積多變電所用戶的必然選擇
，本文介紹的Acrel-3000電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)在(zai)濰(wei)坊(fang)中(zhong)小(xiao)學(xue)示(shi)範(fan)基(ji)地(di)項(xiang)目(mu)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)串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)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，取得了較好的經濟效益。