倪中明 楊興媚

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司 江陰

　　摘要：本文介紹基于Acrel-3000電能管理軟件和網絡電力儀表而設計實現的一套分散式采集和集中管理的配電自動化系統，系統實現了配電網絡在監控室中智能管理的功能，省去了值班人員現場操作的繁瑣性，提高了供電質量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優點。

　　關鍵詞：信息系統集成;網絡電力儀表;應用;智能

　　0 引言

　　信息系統集成，就是通過結構化的綜合布線系統和計算機網絡技術，將各個分離的設備(如網絡電力儀表)、功能和信息等集成到相互關聯的、統一和協調的系統之中，使資源達到充分共享，實現集中、高效、便利的管理。系統集成采用功能集成、網絡集成、軟件界面集成等多種集成技術。系統集成實現的關鍵在于解決系統之間的互連和互操作性問題，它是一個多廠商、多協議和面向各種應用的體系結構。需要解決各類設備、子系統間的接口、協議、系統平臺、應用軟件等與子系統、建筑環境、施工配合、組織管理和人員配備相關的一切面向集成的問題。

　　下面介紹一下Acrel-3000電能管理系統在青島中冶圣喬維斯南區智能住宅小區中的應用。

　　1 項目介紹

　　中冶圣喬維斯緊鄰城市南北交通動脈青威路，毗鄰區域東西主干道正陽路，鼎占成陽東部商圈核心;項目總建筑面積約20萬㎡，集花園洋房、廊院小高層、風情商業街為一體，共約1590戶，容積率僅為1.8，綠化率高達40%;整個項目的建筑風格充分遵循意大利托斯卡納的原有風貌。整個小區以一橫一縱兩條主軸線景觀為核心，結合地形和建筑的高差，設計以紅酒、坡地、花卉等主題來營造質樸的臺地景觀效果。

　　中冶圣喬維斯南區電能管理系統現場分為1個低壓配電室和1個高壓變電所，低壓配電室內采用安科瑞PZ96L-E4\C儀表5臺、PZ72L-E\C儀表60臺，小武松漏電火災監控儀8臺，對低壓配電室內各回路的電流、電壓、電能等電參量進行監控，對用電量進行分析。高壓變電所內安裝南瑞綜保4臺，針對兩高壓回路進行實時監測控制。

　　2 用戶需求

　　對圣喬維斯南區配電系統管理需求進行詳細分析，得出客戶需求結論如下：高壓回路上開關量的實時監測和控制：主要針對短路器狀態、手車狀態、彈簧儲能狀態、接地刀狀態的狀態量采集和斷路器分、合閘遠程控制;低壓配電間內各用電回路的實時電參量采集和斷路器狀態;負荷分析：各用電回路消耗電能形成電能報表，用電趨勢形成曲線并附查詢打印功能;報警：高壓狀態報警，低壓越限報警。

　　3 設計方案

　　根據可靠性和高效率配電管理的要求，以及實用性，安全性，實時性，穩定性，可擴展性和易維護性的原則，上海安科瑞電氣股份有限公司對中化平原化工有限公司的智能配電系統的改造提供如下設計方案。

　　3.1 參考標準

　　系統的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

　　ISO/IEC11801     《國際綜合布線標準》

　　JGJ/T 16-92         《民用建筑電氣設計規范》

　　GB/J63-90           《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

　　GB/T13730          《地區電網數據采集與監控系統通用技術條件》

　　GBJ63-93             《電力裝置電測量儀表裝置設計規程》

　　GB50254/59-96   《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》

　　IEC-61131-3        《圖形可編程標準》

　　3.2 組網結構圖拓撲圖

　　3.3 儀表，通訊線纜，交換機及串口服務器選型

　　對圣喬維斯管理方提出的需求和我們確定的組網方案，站控管理層設備層采購華北工控的工業主機，三星19寸顯示器，SANTAK的UPS;網絡通訊層使用MOXA的NPORT5630-8串口服務器;現場設備層采上海安科瑞公司PZ96-E4系列網絡電力儀表、小武松漏電監測儀、南瑞綜保，總線鋪設屏蔽雙絞線，以滿足系統組網的要求。

　　4 項目管理

　　上海安科瑞電氣股份有限公司在明確用戶需求，確定設計方案之后，對整個項目的整體管理制定了嚴格的管理計劃：首先制定了項目章程，正式授權才之強為此項目的項目經理，此項目啟動;其次，制定了初步的項目范圍說明書和制定了項目管理計劃，確定此項目分兩步走，初期朱文龍負責現場線路的鋪設，同步由才之強根據甲方提供的一次系統圖完成軟件的初步開發，中期現場通電后，才之強完成軟件現場調試;后期，由才之強完成軟件收尾;再次，指導和管理項目的執行和監督和控制項目，由公司項目實施部定期回了解訪項目的實施情況;最后，對項目的整體變更由項目的變更評審委員會進行嚴格評審和完成項目過程中的所有活動，以正式結束此項目。

　　5 系統功能

　　上位機軟件采用Acrel – 3000電力監控軟件，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電能管理的功能。

　　5.1 一次圖顯示

　　Acrel – 3000軟件通過中間采集設備采集現場電力監控儀表數據，并在系統一次圖顯示出來。如下圖所示，各個回路三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能等電參量實時刷新顯示，能直觀反映該系統各進出線回路運行狀況。

　　5.2 遠程抄表查詢

　　各個配電室各個回路按照時間段進行歷史數據查詢。選擇回路后，可選擇時間間隔、時間長度對該回路進行歷史數據精確查詢，包括電壓、電流、功率、功率因數和電能等常用數據。查詢結果可導出成EXCEL表格進行保存，也可打印保存。

　　5.3 趨勢曲線

　　功率實時趨勢顯示及歷史趨勢查詢功能。選擇回路后，該回路實時趨勢曲線會不斷刷新，選擇“起始時間”可查看該回路歷史趨勢曲線，選擇“時間長度”可查看歷史日、月、年趨勢曲線，能更加直觀反映該回路運行情況。

　　6 項目實施后的效果分析

　　實現數據集中采集,降低管理費用：可以實現各種電參量數據的集中采集記錄,集中數據分析,減少分支變電所數據的沉淀，集中信息反映。

　　兼容性和可擴展性分析：Acrel – 3000電能管理系統充分考慮了與BA系統之間的互連互通，避免成為信息孤島，只要稍做調整即可與正在實施或即將實施的樓宇自動化系統對接，可以充分保護企業的投資。

　　保持數據的原始性，防止被修改：原始的由現場電工抄表后送交管理層的方式,增加了因數據抄送過程中被修改而使領導讀臟數據的幾率，Acrel – 3000電能管理系統保持了數據的原始性，便于領導層了解真實的數據。

　　7 結束語

　　本文以Acrel-3000智能電能管理系統的三層網絡拓撲結構為核心，分析了網絡拓撲結構的選型，以及Acrel-3000電能管理系統的功能和性能指標。在電力監控系統中，配置網絡電力儀表具有實施簡明、投資少等顯著優點，可以方便和實時地監控配電系統的運行狀態，對現場的用電設備進行統一管理，免去工作人員到現場記錄的繁瑣工作，系統對各種用電設備的歷史運行數據和狀態進行管理分析，便于維護人員明確設備狀況，制定詳細的設備維護計劃，減少工作人員，提高效率。同時，根據建立的電能計量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計劃，采取節能降耗措施，逐步提高用電效率。

　　參考文獻

　　[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社

　　作者簡介：倪中明 (1982-)，男，本科，畢業于青島科技大學自動化學院，從事變配電監控系統工作。

      楊興媚 (1988-)，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，技術工程師，主要研究方向為智能電力監控與電能管理系統。技術交流：0510-86189371 傳真：0510-86179975 手機：18860995115 QQ:2880157875 主頁：http://eim.acrel.cn