電力儀表在大型公共建筑電能計量中的應用

目前，據國家有關部門統計，國家機關辦公建筑和大型公共建筑每平方米建筑面積年平均耗電量為85.4度(年平均85.4kWh/m2)，約占全國城鎮總耗電量的22%，每平方米耗電量是普通居民的10~20倍，是歐洲、日本等發達國家同類建筑的1.5~2倍。

一方面，我國大型公共建筑用電巨大，另一方面，我們也缺乏直接數據為用電節能決策的制定提供參考。為此，*令第531號《公共機構節能條例》第14條明確指出：公共機構應當實行能源消費計量制度，區分用能種類，用能系統實行能源消費分戶、分類、分項計量，并對能源消耗狀況實行監測，及時發現、糾正用能浪費現象。江蘇、上海等地方分別推出蘇建科[2007]217號文《江蘇省公共建筑用能計量設計規定》和滬建交[2008]828號文《關于進一步加強本市民用建筑設備專業節能設計技術管理的通知》，進一步明確提出對主要用電設施分項計量，對辦公樓、商場、宿舍等應計量到經濟核算單元，對醫療病房、賓館客房、學校教室應按樓層或功能分區計量等等。

由此可見，大型公共建筑實行電能分項計量管理，可及時發現糾正用電浪費，并為建筑節能考核提供數據。

1 大型公建電能計量宜采用智能電力監控儀表

大型公共建筑電能計量宜采用電力儀表作為內部管理電表，不宜用收費電表。兩者主要特點歸納如下(見表1)。

表1收費電表與電力儀表之比較

供電部門一般給用戶實施一戶一表的收費制度，即收費電表由供電部門統一安裝。因此，收費電表除了要有技監局發放的計量器具許可證外，還需要當地省、市電力部門的許可才可安裝使用。在大型公共建筑電能管理中，供電部門一般會在總進線處安裝收費電表。

電力儀表在用戶安裝收費電表的基礎上，考慮內部電能計量與節能管理的需要安裝，用于內部電能管理。因此用戶可自主選擇采購，但應注意制造商是否有電力儀表(電能部分)的計量許可證。電力儀表可以完成對各回路、各樓層或各功能區的分項電能數據的采集，通過后臺電能管理系統完成對大型公共建筑的電能分項計量。

2 電力儀表在電能分項計量中的選型方案

電力儀表，是針對電力系統、工礦企業、公用設施、智能大型公共建筑的電力監控與電能管理需求而設計的。它能高精度的測量所有常用的電力參數，如三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數、四象限電能等，采用可視度高的LCD來顯示儀表測量參數和電網系統的運行信息。電力儀表功能、型號繁多，價格也各不相同，電能計量方案也多種多樣，因此，應合理選配，達到較佳的性價比。

根據*114號文件，對大型公共建筑能耗數據實行分類、分項計量，對電能按動力用電、照明與插座用電、空調用電和特殊用電進行分項計量管理[1]。因此，針對宿舍、商鋪、病房等應計量到經濟核算單元的地方，可采用DDS1352或DDSF1352電表;

DDS1352單相電表，用于單相電能計量，DIN35mm導軌安裝，寬度為1個模數(即寬為18mm)，一次zui大接入單相電流30A，精度1.0級。優點是尺寸小，價格低，缺點是沒有通訊功能，不能組網。

DDSF1352單相電表，同樣為DIN35mm導軌安裝，寬度為4個模數，一次zui大接入單相電流為80A，精度1.0級，具有峰、平、谷電能分時復費率計量功能，帶RS485接口，Modbus協議或DL/T645規約，可組網。主要應用于對單相電能的計量，常用在配電箱內。

針對用電設施按照明與插座用電、動力用電、空調用電、特殊用電進行分項計量，對學校教室、醫療病房、賓館客房按樓層或功能分區計量時，可選用DTSF1352或ACR120EL電表。

采用DTSF1352三相四線電表，用于三相電能計量，具有尖、峰、平、谷電能分時復費率計量功能，DIN35mm導軌安裝，寬度為7個模數，可安裝在照明箱或動力箱中，一次zui大接入三相電流80A，80A以上可經電流互感器采集，精度0.5級，帶RS485接口，Modbus協議或DL/T645規約，可組網[2]。

采用ACR120EL多功能電表，該表為嵌入式安裝，可安裝在動力箱或低壓出線柜門板上，面板尺寸為80mm×80mm，規格為220/380V、，電流經互感器接入，精度0.5級，可測量電流、電壓、功率、頻率、功率因數、四象限電能等電參量，帶Modbus通訊協議。

一些重要場合需檢測諧波的，可采用ACR230ELH多功能電表，針對進線回路或重要出線回路，采用ACR230ELH多功能電表，嵌入式安裝在配電柜門板上，面框尺寸為96mm×96mm，除測量所有電參量外，還具有zui大需量，2-31次電流、電壓諧波分量、電壓波峰系數、電流K系數、波形因子、電流電壓不平衡度、正負零序分量分析等功能。ACR120EL，ACR230ELH多功能電表外形及其在低壓配電柜中的實際應用如圖3所示。

圖3ACR120EL、ACR230ELH多功能電表外形及其在配電抽屜柜中的應用

3 系統組網

電力儀表可作為內部管理電表單獨使用，取代大量傳統的模擬儀表，亦可作為電力監控系統的前端設備，實現遠程數據采集與控制。符合工業標準的RS485通訊接口，使得組網輕松便捷，是SCADA系統集成的理想選擇。大型公共建筑電能管理系統可以根據現場情況，采用現場總線以光纖環網、以太網或無線等組網方式實現電能集抄與電能分項計量功能。系統以計算機、通訊設備、現場電力儀表計量裝置為基本工具，為實時數據采集、遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成復雜的電力監控與電能管理系統。該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，分站控管理層、網絡通訊層和現場設備層[3]

電力儀表用屏蔽雙絞線相互連接起來，與通訊服務器、交換機、工業級計算機等組成一個后臺監控管理系統，實現對配電系統的監控以及電能分項計量的管理。系統實現的主要功能：

(1)實時采集與顯示運行參數，如電壓、電流、功率、功率因數，有功電能等，為正常運行時的計量管理、事故發生時的故障原因分析提供依據。

(2)監視電氣設備運行狀態，如高、低壓進線斷路器等各種類型開關當前分、合狀態，是否正常運行，如發現故障自動報警。

(3)對建筑物內所有設備的用電量進行記錄與統計，包括動力用電、照明與插座用電、空調用電、特殊用電等電能分項計量以及分時復費率計量等，并可生產電能計量報表供用戶查詢使用。