深圳市康和盛大樓電能管理系統設計方案

摘  要：隨著電力系統的快速發展，用電負荷的持續增長、各種新型負載的不斷出現和對節能減排的嚴格要求，使得用戶更加需要有效的電能管理方案來應對上訴變化所帶來的挑戰，以實現輸配電系統的可靠、、低耗的運行。本文介紹基于PZ系列可編程智能電測表的Acrel-3000電能管理系統在深圳市康和盛大樓的應用，實現了分散式采集和集中控制管理的智能化電能計量管理。

關鍵詞：數據監測；智能電表；電能管理軟件

項目概況

    深圳市康和盛大樓位于深圳市西麗火車站15號路西側，總建筑面積28287.51m²。建筑高度36米，有1棟7層倉庫用房及兩層地下室組成。

    本項目共有一個配電室，位于地下二層，本棟大樓所有供電均從該配電室配出。另外，本工程還一臺360KW柴油發電機組，作為備用電源，當市電停電時，從變電所市電開關輔助接點取發電機自啟動信號至發電機組，發電機組自啟動。

    在低壓配電，共有2兩路低壓配電進線，兩面電容補償柜，一面雙電源切換柜，53路出線回路以及聯絡柜。所有回路安裝安科瑞電氣股份有效公司的PZ系列可編程電測表，對本回路用電情況進行實時采集，處理。詳細清單如表1所示：

表1：

用戶需求

    為了能實現對大樓用電量進行自動采集、遠傳和存儲、預處理、線損統計及分析的電能綜合管理平臺，大樓需采用一套電能管理系統軟件，將各個用電回路的用電狀況及用電量進行管理，將各種用電量及相關數據通過圖、表等方式展現給本地網絡的管理層，并預留接口，為日后向上級管理平臺提供用電量分析的數據基礎。達到自動采集、集中管理的一個智能化電能管理系統。

設計方案

    DL/T 698                        電能信息采集與管理系統

    DL/T 698.1-2009第1部分：        總則

    DL/T 698.2-2010 第2部分：       主站技術規范

    DL/T 698.31-2010 第3.1部分：    電能信息采集終端技術規范-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：     通訊協議-集中器下行通信協議

    DL/T/814-2002                   配電自動化系統功能規范

    GB/T/3047.1                     面板、架和柜的基本尺寸系列

    DL/T5137-2001     　           《電測量及電能計量裝置設計技術規程》

    GB2887                          計算站場地技術條件

    整個系統采設計了一套Acrel2000電力監控系統，采用分層分布式結構，即現場設備層、網絡管理層、監控管理層，如圖1所示：

圖1

    整套電能管理系統監控管理層包括電能管理主機、打印機、UPS電源等，整個系統的核心Acrel3000電能管理軟件安裝于電能管理主機，UPS電源作為不間斷電源，當設備供電出現故障時，可以保證電能管理主機正常運行，電能數據不丟失。

    電能管理系統設于配電室隔壁的電能管理值班室，配電室內所有電力儀表均通過485總線的形式連至值班室內電能管理柜內的智能串口服務器，終接入電能管理主機

    整個配電系統以計算機站控管理系統為核心，采用現代通訊技術，對整個配電系統的用電狀況進行統一管理，實時監測每個環節、每種設備的用電量；實時監測、監督電能質量，及時發現用電故障，避免用電的浪費。

數據采集與管理

    配電需要的數據采集主要通過PZ80可編程智能電測表、PT、CT等裝置，將現場各用電設備的運行參數，包括：電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、有功電度等遙測信息及斷路器分合閘狀態等遙信狀態進行采集。儀表均通過485總線連接至智能通訊服務器，并通過以太網接口接入至電能管理主機。PZ系列可編程智能電測表采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信，數據高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅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，大傳輸距離為1.2km。

信息處理

    對信號采集系統所采集實時數據進行統計、分析、計算，將數據進行定時存儲。對同用電單位不同時期、不同用電單位同一時期用電量進行統計；作為電費的管理平臺，與實際發生電費進行比較；根據移動油機發電量，對消耗燃油進行估算。

    清晰的反映整棟大樓各個部門的用電構成，建立部門，通過與部門的比較，發現偷電、漏電、長明燈、未使用設備下電等環節；對不同的節能方案節能效果的評估，有利于有針對性地選擇節能措施，還可以作為合同能源管理項目的計量系統；

    電能報表實現了實現了所有電能數據的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等五種類型；

    電能匯總表，所有監控設備電能匯總，按時間段查詢，自動計算任意時段用電量；

    打印及導出，所有報表及界面均可打印，或以EXCEL、WORD格式導出；

    電能匯總如圖2所示

 圖2

畫面顯示

    19寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實時顯示配電系統各種信息畫面，包括各斷路器當前狀態、各回路當前電壓、電流、功率等測量值的實時信息。聲光提示報警信息、保護設備動作及復位信息。

用電趨勢

    負荷趨勢曲線提供了某一段時間內該回路的負荷趨勢，方便管理員掌握用電設備的運行狀況，通過對歷史數據的分析，可為今后新增部門和設備提供科學的用電量估算；通過分析大樓內每個設備的用電量和設備的品牌、型號、使用年限等設備詳細信息來評估設備用電是否合理；通過大樓內各部門用電同比、環比的報表分析，得出各設備用電是否合理； 對某一節能設備或技術在使用一定時間后，評測的節能效率是否與當初的預計一致。用電趨勢如圖3所示：

圖 3

告警與控制

    告警的提示和通知模塊可以將日常監控系統管理模塊統計的異常數據進行分類整理，對超出電量一定范圍的數據，通過硬件的支持發出聲光、短信、工單等形式的告警

    該項目所采用的Acrel3000電能管理系統已經于2011年低正式投入運行，整個

    系統運行穩定、，大的方便了用戶的使用，提供了大量實時、準確的電能數據，為管理者進行內部計量考核做出了只管依據，為進一步的節能管理及節能措施的實施打下了基礎。

參考文獻

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