徐霜
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定
摘要：用戶側(cè)配電系統(tǒng)的智能化、精細化、無人值守是當下配電管理的必然趨勢。針對用戶側(cè)的配電回路設計安裝智能儀表，實時監(jiān)測各用能回路的工作狀態(tài)；記錄各個回路的電力參數(shù)。通過搭建系統(tǒng)后臺，實現(xiàn)用能、電力參數(shù)的實時監(jiān)控，提高配電系統(tǒng)安全性、可靠性，提升管理人員維護效率、降低維護的人工成本、實現(xiàn)了配電系統(tǒng)監(jiān)控的無人值守。通過用能的實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的采集及存儲，明確用戶的電能使用水平以及配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為用戶節(jié)約電力維護成本、物業(yè)的管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)，后期亦可根據(jù)對配電系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)的分析制定相應的配電系統(tǒng)維護方案。現(xiàn)就中外運上海冷鏈物流中心二期項目中使用的ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對用戶側(cè)用能智能化做一簡要介紹。
關鍵詞：中外運上海冷鏈物流中心二期 智慧建筑 智能配電系統(tǒng)
0引言
用戶側(cè)配電系統(tǒng)的智能化，科學化管理已經(jīng)成為當前配電系統(tǒng)的主流需求。針對用戶側(cè)配電體系設計的智能配電系統(tǒng)已經(jīng)是當下業(yè)主以及電力托管公司的*系統(tǒng)。通過搭建配電系統(tǒng)，對用戶側(cè)配電架構的梳理，在關鍵節(jié)點安裝智能儀表，搭建供配電監(jiān)測體系，完成用戶配電系統(tǒng)的智能化管理。
ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端電力監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對中外運上海冷鏈物流中心二期變電所內(nèi)進出線回路進行計量，通過對監(jiān)測回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，為管理者智能化管理，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
本文以中外運上海冷鏈物流中心二期項目為例，簡單介紹ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在本項目中的應用。
1項目介紹
中外運上海冷鏈物流中心二期項目是由中外運上海冷鏈物流有限公司開發(fā)建設，是該公司打造物流地產(chǎn)網(wǎng)絡的重要起點，是冷鏈運輸公司擴大在上海冷鏈*的有力保障。本項目總建筑面積約4.8萬㎡，共新建六層綜合樓一棟、二層冷庫二層常溫庫各一棟。
現(xiàn)針對本項目中的變電所進出線多功能儀表設計一套電力監(jiān)控系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)通過采集現(xiàn)場各種智能設備的數(shù)據(jù)，后臺集中顯示、存儲，并通過相應的報表等形式顯示導出。
2用戶需求
本項目中主要是變電所進出線用能數(shù)據(jù)的采集、存儲、統(tǒng)計、顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：
1、系統(tǒng)具有使用一次圖形式顯示采集變電所配電回路運行狀態(tài)、顯示重要進出線回路的母線電壓，進線、有功無功功率、功率因數(shù)和頻率以及電能；
2、系統(tǒng)具有各個回路定時實時抄表匯總統(tǒng)計，用戶可自由查詢各個回路的用電情況；
3、系統(tǒng)具有對現(xiàn)場各監(jiān)測點設計回路負荷趨勢曲線，便于維護人員掌握用電需求與供電負荷占比；
4、系統(tǒng)可對歷史數(shù)據(jù)進行對比分析，可及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少設備維護費用；
5、系統(tǒng)具有通訊狀態(tài)顯示，可實時的顯示各設備的通訊狀態(tài)，可在線監(jiān)測網(wǎng)絡通訊狀態(tài)；
6、系統(tǒng)具有權限管理功能，通過用戶權限管理可防止未經(jīng)授權的操作；
7、預留開放數(shù)據(jù)接口給數(shù)據(jù)第三方做數(shù)據(jù)上傳。
3設計方案
3.1參考標準
系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：
JGJ/T16-2016 《民用建筑電氣設計規(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》
GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》
GB2887 《計算站場地技術要求》
GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》
DL/T 698.35-2010 《第3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》
DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》
DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》
DL/T/814-2013 《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》
3.2 系統(tǒng)架構設計
鑒于中外運上海冷鏈物流中心二期項目的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設計：中外運上海冷鏈物流中心二期項目所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線直接鋪設至系統(tǒng)后臺配置的協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器，協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器直接通過主機串口傳輸數(shù)據(jù)。系統(tǒng)拓撲圖如下：
電力監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖
4 系統(tǒng)功能
上位機軟件采用ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
4.1 功能特點
ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結構圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。
4.2 軟件功能：
4.2.1運行系統(tǒng)
軟件的界面可以根據(jù)項目的特點和客戶的要求來設計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應密碼，方能進入本系統(tǒng)。界面如圖1所示。
圖1登陸界面
4.2.2通訊示意圖
通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。
圖2 通訊示意
4.2.3 監(jiān)測詳圖
監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖3所示。
圖3監(jiān)測詳圖
4.2.4 參數(shù)抄表
參數(shù)報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數(shù)據(jù)，通過當前或者過去某時間點的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數(shù)，頻率。界面如圖4所示
圖4 參數(shù)抄表
4.2.5 電能報表
電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn)，該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖5所示。
圖5 電能報表
5 結束語
中外運上海冷鏈物流中心二期電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導出。項目從配電系統(tǒng)的搭建，到后期調(diào)試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的核對，整個過程我方提供了相應階段的技術。本系統(tǒng)在設計、安裝、調(diào)試的同時，也是對建筑的配電架構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確建筑內(nèi)配電體系的運作模式和狀態(tài)。
在本項目中的實際實施過程中，我方還多次安排技術人員提供施工指導相關的技術，保證了項目的通訊線纜的鋪設質(zhì)量，規(guī)避了很多施工方面常見的錯誤，提高了項目質(zhì)量。本項目中還為客戶定制了溫控儀，綜保等第三方設備的監(jiān)控界面。滿足了客戶相關的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數(shù)據(jù)分析處理方式，以及導出方式，便于后期物業(yè)的相關管理，提高為客戶服務的效率。
在商業(yè)建筑項目中，業(yè)主對于數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，以及及時性都有相對較高的要求。針對商業(yè)建筑項目建議配置安科瑞品牌PZ系列嵌入式儀表，現(xiàn)場以及后臺的統(tǒng)一性，一定程度上提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在系統(tǒng)架構搭建以及后期系統(tǒng)軟硬件服務上都有很大的優(yōu)勢。除此之外系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況、負載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示，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、研究制定相應的用能服務計劃。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為配電系統(tǒng)終端用戶實現(xiàn)各個配電回路的工作狀態(tài)實時監(jiān)測、重要電參量實時顯示的功能，為后期管理者的配電系統(tǒng)維護提供了真實可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。
參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)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.電力儀表在大型商業(yè)電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
[3].韓月 ， 耿寶宏 ， 高強.智能變電站變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].東北電力技術 2011. 6
[4].侯雨辰 ， 田瑛.智能變電站設備在線監(jiān)測系統(tǒng)[J].城市建設理論研究 2012. 10
