安科瑞电气股份有限公司

温刚

安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定   

摘要：用户侧配电系统的智能化、精细化、无人值守是当下配电管理的必然趋势。针对用户侧的配电进线回路，设计安装智能仪表，再通过后台系统来实时监测各用能回路的工作状态；并记录各个回路的电力参数。通过实时监控用能以及相关电力参数、提高用能安全、可靠及维护效率、降低维护的人工成本、实现了配电系统监控的无人值守。通过用能的实时监测，数据的采集及存储，明确用户的电能使用水平以及配电系统的运行状态，为用户节约电力维护成本、物业的管理提供数据依据，后期亦可根据对配电系统的运行数据的分析制定相应的配电系统维护方案。现就国中星城三期（M09地块）万国商业广场项目中使用的ACREL-2000电力监控系统对商业建筑配电智能化做一简要介绍。  

0.引言

  用户侧配电系统的智能化，科学化管理已经成为当前配电系统的主流需求。针对用户侧配电体系设计的智能配电系统已经是当下业主以及电力托管公司的必备系统。通过搭建配电系统，对用户侧配电架构的梳理，在关键节点安装智能仪表，搭建供配电监测体系，完成用户配电系统的智能化管理。

  ACREL-2000电力监控系统正是针对以上趋势而研发的用户端电力监控系统。本系统通过对国中星城三期（M09地块）万国商业广场中内重要回路进行计量，通过对监测回路用能的实时计量、存储、分析，以表格或图形的形式来显示整个配电体系的运转状态，为管理者智能化管理，提供数据依据。

  本文以国中星城三期（M09地块）万国商业广场中电力工程为例，简单介绍ACREL-2000电力监控系统在商业综合体中的应用。

1.项目介绍

  国中星城三期(M09地块)万国商业广场，前期已建建筑面积83664M2，已送电，包括1-4#栋酒店式公寓，配套商业及1-4#栋酒店式公寓地下室，新建建筑面积275908M2，包括5#栋1-4F商业、山姆会员店、6#栋办公大楼、集中大型商业及其配套建筑。本规划也是国中星城商业广场终期工程。

  当下国中星城三期(M09地块）万国商业广场电力监控系统主要有3套系统，具体的监控设备统计如下：

  保利1#、2#配电项目电力监控系统共有2个配电室：23只综保，10台温控仪，2台直流屏及228只低压多功能仪表（AMC96L-E4/CQK 及AMC72L-E4/CQK）。

  住宅配电电力监控系统共有1个配电室：10只综保，2台温控仪，1台直流屏及124只低压多功能仪表(AMC96L-E4/CQK 及AMC72L-E4/CQK）。

  沃尔玛配电电力监控系统共有1个配电室：9只综保，2台温控仪，1台直流屏及225只低压多功能仪表（AMC96L-E4/CQK 及AMC72L-E4/CQK）。

  现针对本项目中的高压综保、低压温控、低压多功能仪表设计三套电力监控系统。电力监控系统采集现场各种智能设备的电力参数，再通过后台集中显示、存储，并以相应的报表等形式实时显示或导出。为后期物业的变电所配电系统智能化管理，提供一个可靠的解决方案。

2.用户需求

本项目中主要是针对变电所部分的进出线的数据进行采集、存储、统计、显示。基本的需求整理分析后分为以下几个方面：

  1.系统具有使用一次图形式显示采集高电压变电所配电回路运行状态、显示配电回路的母线电压，进线、有功无功功率、功率因数和频率以及电能；

  2.系统具有各个回路定时实时抄表汇总统计，用户可自由查询各个回路的用电情况；

  3.系统具有对现场各监测点设计回路负荷趋势曲线，便于维护人员掌握用电需求与供电负荷占比；

  4.系统可对历史数据进行对比分析，可及时发现潜在故障，减少设备维护费用；

  5.系统具有通讯状态显示，可实时的显示各设备的通讯状态，可在线监测网络通讯状态；

  6.系统具有权限管理功能，通过用户权限管理可防止未经授权的操作；

  7.重要配电回路数据整合，形成单独的报表，便于管理人员重点监测，管理。

  8.系统数据后期通过网络与上层平台实现数据无缝对接。

3.设计方案

3.1参考标准

  系统的设计满足以下所列制造和试验标准：

  JGJ/T16-2016 《民用建筑电气设计规范》

  GB/J63-90   《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

  GB/T13730   《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

  GB2887      《计算站场地技术要求》

  GB/50198-94 《监控系统工程技术规范》

  DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

  DL/T 698.35-2010   《第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

  DL/T 698.41-2010   《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

  DL/T 698.42-2010   《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

  DL/T/814-2013      《配电自动化系统功能规范》

3.2 系统架构设计

  鉴于国中星城三期（M09地块）万国商业广场的建筑规模、性质，以及后续项目的可连带发展的性质，安科瑞电气股份有限公司系统部根据用户的几点需求以及在相同性质工程中的经验，对该建筑的智能配电系统的搭建做以下设计：国中星城三期（M09地块）万国商业广场所有监控点位现已安装智能电力仪表，且均采用标准的Modbus-RTU协议。将现场安装的智能仪表通过屏蔽双绞线以手拉手式相连，数据总线直接铺设至各分变电所的数据采集箱。数据采集箱箱与系统主机之间根据距离远近以网线或者光纤通讯。系统拓扑图如下：保利1#、2#配电电力监控系统架构如图1，图2所示：

图1

图2

  保利1#、2#配电分为1#变电所，2#变电所。系统后台放置在1#变电所值班室内，2#变电所配置一台数据采集箱。2#变电所与1#变电所之间距离较远，通过光纤通讯。基本架构如上图1，图2所示。

住宅配电电力监控系统架构图如图3所示：

图3

  住宅配电变电所配置一台数据采集器，系统后台放置在本变电所内的值班室，采集器与后台之间直接通过网线连接，传输数据。

  沃尔玛配电电力监控系统架构图如图4所示：

图4

  沃尔玛配电变电所配置一台数据采集器，系统后台放置在本变电所内的值班室，采集器与后台之间直接通过网线连接，传输数据。

4、系统功能

  上位机软件采用ACREL-2000电力监控系统，通过软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等，完成了在上位机软件监控及电力监控的功能。

4.1 功能特点

  ACREL-2000电力监控系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠的特点。点击相应快捷按钮即可进入相应的系统功能模块；系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统具有人机界面友好，显示数据直观，方便用户查阅。

4.2 软件功能：

  本项目共计三套电力监控系统，系统功能要求一致，基本界面体系相同，下面以保利1#、2#变电所为例做简单介绍。

4.2.1运行系统

  软件的界面可以根据项目的特点和客户的要求来设计。初始界面为“登录界面”，客户需通过用户名，输入相应密码，方能进入本系统。界面如图5所示。

图5登陆界面

4.2.2通讯示意图

  通讯示意图为拓扑图，显示系统与仪表的通讯是否正常。通过界面模块颜色的变化来反映整个系统各个监控点位的运行状态。界面如图6所示。

图6通讯示意

4.2.3 监测详图

  监测详图反应了整个系统配电回路名称，相应的配电体系以及回路的主要电参量。通过实时数据的显示，直观反映本项目各个监测回路的运行数据，便于管理者实时了解系统运行状态。界面如图7所示。

图7监测详图

4.2.4 参数抄表

  参数报表反映了本项目监测回路的在过去某时间点的运行数据，通过当前或者过去某时间点的实时参量数据反映回路状态。主要的数据包括：三相电压，三相电流，电能，有功功率，无功功率，功率补偿因数，频率。界面如图8所示

图8参数抄表

4.2.5 电能报表

  电能报表是对用电量的管理以报表形式呈现，该报表可以实现系统运行期间的任意时间段内的月抄表，日抄表，小时抄表等功能，且可以Excel形式导出或打印。界面如图9所示。

图9 电能报表

4.2.6 限值设置

     限值设置报表提供了报警限值的自定义设置，甲方可以通过现场实际使用的电流值，设置符合实际使用的报警限值。此部分设置是电流设置，界面如图10所示。

图10

5 结束语

  国中星城三期（M09地块）万国商业广场中电力工程实现对用电数据的实时采集、存储、显示、导出。项目从配电系统的搭建，到后期调试，系统数据的核对，整个过程我方提供了相应阶段的技术支持，过程中还为其提供了全套的图纸，以及相关的技术指导文件。前期系统综合已有资料对项目图纸进行全套的深化，为总包后期施工，以及相系统准备提供看了可靠的文件资料。

  鉴于本项目的性质，规模。在实际实施过程中安排了技术人员前往现场实地指导相关施工布线以及系统设备安装等工作，结合实际情况为客户提供合理的建设性意见。通过实地项目沟通，解决了常见项目中施工布线的痛点，难点，提高了项目质量。本项目中还为客户定制了温控仪，综保等第三方设备的监控界面。满足了客户相关的定制化需求，为客户提供了多样性的数据分析处理方式，以及导出方式，便于后期物业的相关管理，提高了服务效率。

  除此之外还针对性了对重要回路设计了限制设置功能，例如负载越限时弹出窗口，窗口显示具体回路的报警信息，以及类型，以及越限时间。该项目从移交物业起至今，系统运行安全、可靠、稳定。系统采集，存储的配电系统电力参数，为后期物业管理者的配电系统维护提供了真实可靠的数据依据。

参考文献

  [1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

  [2].周中.电力仪表在大型商业酒店电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

  [3].韩月 ， 耿宝宏 ， 高强.智能变电站变电设备在线监测系统研究[J].东北电力技术 2011. 6

  [4].侯雨辰 ， 田瑛.智能变电站设备在线监测系统[J].城市建设理论研究 2012. 10

作者简介：

  温刚，男，本科   安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电   Email: 2880157863@qq.com手机：18702111736  QQ:2880157863