安科瑞 華梅超

江蘇安科瑞電器製造有限公司

摘要：介jie紹shao安an丘qiu婦fu幼you保bao健jian院yuan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型電能管理係統實現配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵詞：醫院;安丘婦幼保健院;樓層;智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理係統

0 概述

安丘市婦幼保健院始建於53年，曆經50年的發展，現已成為一所集預防保健
、醫療急救於一體的一級甲等婦幼保健院，是全市婦幼保健技術指導中心
、婚前醫學檢查、職工醫療保險

、新型農村合作醫療定點醫院。

本(ben)項(xiang)目(mu)為(wei)安(an)丘(qiu)婦(fu)幼(you)保(bao)健(jian)院(yuan)二(er)期(qi)工(gong)程(cheng)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)。根(gen)據(ju)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)管(guan)理(li)的(de)要(yao)求(qiu)，需(xu)要(yao)對(dui)安(an)丘(qiu)婦(fu)幼(you)保(bao)健(jian)院(yuan)一(yi)棟(dong)主(zhu)樓(lou)和(he)兩(liang)棟(dong)裙(qun)樓(lou)的(de)樓(lou)層(ceng)配(pei)電(dian)箱(xiang)回(hui)路(lu)進(jin)行(xing)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)，以(yi)保(bao)證(zheng)用(yong)電(dian)的(de)安(an)全(quan)、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
、wangluojishuhexianchangzongxianjishudexinfazhan
，duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang
，tongguojisuanjihetongxunwangluo，jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti，shixiandianwangyunxingdeyuanchengjiankonghejizhongguanli。

1 係統結構描述

本監控係統主要實現安丘婦幼保健院的樓層0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理。該係統總計有163隻PZ72L-E4/C
，分7條總線，其中主樓3條tiao總zong線xian通tong過guo屏ping蔽bi雙shuang絞jiao線xian接jie至zhi采cai集ji箱xiang後hou通tong過guo光guang纖xian網wang絡luo傳chuan輸shu至zhi後hou台tai，西xi區qu裙qun樓lou兩liang條tiao總zong線xian先xian通tong過guo采cai集ji箱xiang數shu據ju采cai集ji和he處chu理li
，後hou光guang纖xian傳chuan輸shu數shu據ju至zhi後hou台tai，東dong區qu裙qun樓lou也ye是shi兩liang條tiao總zong線xian，傳chuan輸shu方fang式shi和he西xi區qu一yi致zhi，從cong而er值zhi班ban室shi的de監jian控kong主zhu機ji實shi現xian總zong線xian上shang儀yi表biao與yu監jian控kong主zhu機ji的de數shu據ju連lian通tong。

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。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(tong)訊(xun)服(fu)務(wu)器(qi)，其(qi)主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)為(wei)把(ba)分(fen)散(san)在(zai)現(xian)場(chang)采(cai)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)集(ji)中(zhong)采(cai)集(ji)

，同(tong)時(shi)遠(yuan)傳(chuan)至(zhi)站(zhan)控(kong)層(ceng)

，完(wan)成(cheng)現(xian)場(chang)層(ceng)和(he)站(zhan)控(kong)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)交(jiao)互(hu)。光(guang)電(dian)轉(zhuan)換(huan)器(qi)
，將(jiang)通(tong)訊(xun)傳(chuan)輸(shu)距(ju)離(li)延(yan)長(chang)
，並(bing)保(bao)證(zheng)通(tong)訊(xun)的(de)穩(wen)定(ding)。

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，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。

shujuchulizhuyaoshibaanyaoqiucaijidaodediancanliangshishizhunquedexianshigeiyonghu，dadaopeidianjiankongdezidonghuahuahezhinenghuayaoqiu
，tongshibacaijidaodeshujucunrushujukugongyonghuzhaxun。

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

曆史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 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

安丘婦幼保健院電能管理係統針對樓層配電箱的0.4kV配電係統進行電能管理。

樓層配電箱采用PZ72L-E4/C係列網絡電力儀表
，該儀表主要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。

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

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)低(di)壓(ya)各(ge)出(chu)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)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)。見(jian)圖(tu)(4)。

圖(3) 實時和曆史遙冊遙信報警信息

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(5)。

圖(4) 參數抄表

yongdianliangbaobiaogongneng，kexuanzeshijianduanjinxingzhaxun，zhichirenyishijianduandianduleijizhaxun
，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。weizhibanrenyuantigonglejingquekekaodediannengbaobiao。gaibaobiaogehuilumingchengheshujukuguanlian，fangbianyonghuxiugaihuilumingcheng。ruxiatusuoshi，xianshimouduanshijianneidegepeidianhuiludejingqueyongdianliang，yonghukeyizhijiedayinbaobiao，keyiyiEXCEL格式另存到其他位置。 見圖(6)。

圖(5) 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)(7)。

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。見圖(8)。

圖(8)趨勢曲線圖

4 結束語

隨著社會的發展及電力的廣泛應用，電能管理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-3000diannengguanlixitongzaianqiufuyoubaojianyuandeyingyong，keyishixianduiloucengdiyapeidianhuiluyongdiandediannengguanli，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，實時顯示樓層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：華梅超，女，本科，江蘇安科瑞電器製造有限公司，主要研究方向為智能建築供配電監控係統。