吳通光電電能管理系統(tǒng)的設計與應用

時間：2021-12-27作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：171

摘要：介紹吳通光電電能管理系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電的實時監(jiān)控。
關鍵詞：工廠;吳通光電;樓層；智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理系統(tǒng)
0  概述 
      蘇州市吳通光電科技有限公司辦公地址為蘇州相城經(jīng)濟開發(fā)區(qū)漕湖街道太東路2596號。
本項目為吳通光電的電能管理系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對樓層配電箱出線分別進行電能管理，以保證用電的安全、可靠和高效。
       Acrel-3000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術和現(xiàn)場總線技術的較新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設備進行組網(wǎng)，通過計算機和通訊網(wǎng)絡，將分散的配電所的現(xiàn)場設備連接為一個**的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理。
1  系統(tǒng)結(jié)構描述
     本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)吳通光電變電所和樓層的0.4kV配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為樓層配電箱30臺PZ80安科瑞自制的多功能電力儀表進行遠程實時監(jiān)控和電能管理。該系統(tǒng)30只多功能電力儀表，分6條總線，其中1條總線通過屏蔽線纜拉至采集器接入系統(tǒng)，另外儀表通過內(nèi)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)采集，后通過光纖拉至值班室連接到監(jiān)控主機，實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構，即站控層，通訊層與間隔層；如圖（1）所示：

間隔設備層主要為：安科瑞多功能網(wǎng)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柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡通訊層主要為：串口服務器，其主要功能為把RS485信號轉(zhuǎn)換成RS232信號，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
以上網(wǎng)絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-
      RTU通訊協(xié)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(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)較高傳輸速率為10Mbps。
RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，較大傳輸距離為1.2km。
2  電能管理系統(tǒng)主要功能
2.1  數(shù)據(jù)采集與處理
        數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡儀表采集完成，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)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(shù)COSφ、電度Epi、遠程設備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。
2.2  人機交互
         系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設備狀態(tài)及相應實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關量顯示；連續(xù)記錄顯示等。
2.3  歷史事件
        歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持。
2.4  數(shù)據(jù)庫建立與查詢
       主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。
2.5  用戶權限管理
       針對不同級別的用戶，設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行?？梢酝ㄟ^用戶管理進行用戶登錄、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(jù)用戶的需要設計報表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、組合和統(tǒng)計生成用戶需要的報表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)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(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計，數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。
3  案例分析
    吳通光電電能管理系統(tǒng)監(jiān)控區(qū)域為樓層配電箱盒變電所，本項目針對變電所及樓層配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控與電能管理。
現(xiàn)場所有回路均采用PZ80L-E4/KC多功能儀表，其是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設計的網(wǎng)絡電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度等多種電參量。并且本儀表帶有2路光電隔離開關量輸入接點，這些接點可以配合智能斷路器實現(xiàn)斷路器的遙信操作。該系列網(wǎng)絡電力儀表主要應用于變電站自動化、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領域。低壓配電二次圖見圖（2），功能有電量遙測主要監(jiān)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(shù)，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)，主要包括：開關的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警；斷路器變位時會發(fā)出報警信號，提醒用戶及時處理故障。

遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應權限下可自由設置。具備歷史查詢功能。見圖（3）。 

參數(shù)抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。該報表查詢樓層各低壓回路的電參數(shù)，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(shù)據(jù)庫關聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。見圖（4）。 

用電量報表功能，可選擇時間段進行查詢，支持任意時間段電度累計查詢，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示，某段時間內(nèi)的各配電回路的精確用電量，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 見圖（5）。

系統(tǒng)通訊結(jié)構示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構，同時監(jiān)測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊故障，綠色表示通訊正常。見圖（6）。

4  結(jié)束語
        隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應用，電能管理系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在吳通光電的應用，可以實現(xiàn)對變電所配電回路用電的實時監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)，方便值班人員的遠程管理，利于節(jié)省電能抄表的時間，將信息化帶入配電監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，**了較好的社會效益。［2］





安科瑞電氣股份有限公司專注于電力監(jiān)控,能效能源管理平臺,有源濾波器,安全用電,能耗監(jiān)測,光伏電表等

• 詞條

  詞條說明

• 怎么實現(xiàn)機房監(jiān)控

  ?摘 要：結(jié)合銀行數(shù)據(jù)中心建設項目，設計銀行數(shù)據(jù)中心機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，分析銀行數(shù)據(jù)中心機房監(jiān)控對象、搭建系統(tǒng)監(jiān)控架構，給出監(jiān)控實現(xiàn)方法，*后針對運行一段時間出現(xiàn)的問題，提出優(yōu)化措施和建議，對同類工程建設具有一定借鑒意義。? ? ?關鍵詞：數(shù)據(jù)中心；動環(huán)監(jiān)控；系統(tǒng)架構；網(wǎng)絡拓撲1系統(tǒng)? ? ? ? 監(jiān)控對象銀行數(shù)據(jù)中

• 裕騰大廈公共能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設計與應用

  摘要：2008年01月03日，北京市建委和市**公布了北京實施能源審計的部分北京市國家機關辦公建筑和大型公共建筑平均電耗、水耗。2011年江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設廳頒布了蘇建函科〔2011〕257號《關于加強機關辦公建筑和大型公共建筑實施能耗監(jiān)測工作的通知》要求加強機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測管理，2015年3月，江蘇省*十二屆人民代表大會常務***十五次會議通過《江蘇省綠色建筑發(fā)展條例》，

• 淺談10kV配電室遠程在線監(jiān)控改造技術方案與施工工程的應

  摘? 要：論述了10kV配電室遠程在線監(jiān)控系統(tǒng)技術實現(xiàn)方案，并結(jié)合包頭市東河區(qū)南海五村配電室改造項目，敘述了具體施工方案及項目完工效果。實現(xiàn)常規(guī)電壓、電流信號監(jiān)測的同時，母線溫度及環(huán)境濕度信息受到電網(wǎng)運維人員關注，同時對視頻監(jiān)控及突發(fā)非法入侵報警提出需求。關鍵詞：10kV配電室，配電室改造項目，電網(wǎng)運維0引言? ? ? ?近年來，國家加大了農(nóng)村低壓

• 基于ZigBee技術的高校宿舍樓用電安全的應用

  沈建偉安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801?摘要：高校宿舍樓用電是校園電能消耗的重要組成部分，學生在追求宿舍舒適環(huán)境的同時也造成了電能浪費的現(xiàn)象。? ? ? ? ?宿舍內(nèi)大功率設備的使用，宿舍內(nèi)“無人燈”“無人風扇”等現(xiàn)象，尤其是大功率設備的使用也會使得宿舍出現(xiàn)一定的安全隱患。本文介紹了基于ZigBee無線網(wǎng)絡技術下，通過終端節(jié)