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上海四季廣場電能管理系統(tǒng)

作者： 2013年07月22日 來源： 瀏覽量：
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董建鋒 上海安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定201801 摘要：本文介紹了基于上海四季廣場電能管理系統(tǒng)的設計、系統(tǒng)構成以及系統(tǒng)的功能，上海安科瑞股份有限公司為四季廣場設計的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對現(xiàn)場

董建鋒
上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

摘要：本文介紹了基于上海四季廣場電能管理系統(tǒng)的設計、系統(tǒng)構成以及系統(tǒng)的功能，上海安科瑞股份有限公司為四季廣場設計的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的系統(tǒng)集成，數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及存儲，從而實現(xiàn)對商業(yè)區(qū)用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計、開關量的遙測等功能。系統(tǒng)實現(xiàn)遠程精細化和實時性數(shù)據(jù)采集，避免人工采集數(shù)據(jù)的偏差，提高了供電質量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優(yōu)點。
關鍵詞：電能管理 電力系統(tǒng) 電能計量 系統(tǒng)集成 MD
 
0 引言
        隨著電力行業(yè)市場化改革的推進，電能計量裝置異常問題越來越受到人們的重視，但是原有的電能計量監(jiān)測方法已不能適應形勢需要。傳統(tǒng)電能計量監(jiān)測手段存在的不足說明，我們有必要采取新的、自動化和信息化程度較高的監(jiān)測方式，以提高電能計量監(jiān)測工作水平，控制電能計量裝置異常問題，挽回電力企業(yè)的損失。
        本課題提出了利用安科瑞公司網(wǎng)絡電能管理儀表和Acrel-3000組態(tài)軟件研制了一套適用于商業(yè)區(qū)的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng)，簡單分析造成電能計量裝置異常問題的原因，提出相應的監(jiān)測原理，然后完成監(jiān)測系統(tǒng)的整體設計。這些工作完善整個系統(tǒng)，使系統(tǒng)具備實用性。該課題的研究和實施，可實現(xiàn)商業(yè)區(qū)高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。對于提高供電系統(tǒng)的可靠性和經濟運行指標，促進供電系統(tǒng)管理的科學化、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實意義。

 
1 項目概況
                                                                                           
   
        上海四季生態(tài)廣場位于奉賢區(qū)南橋，總建筑面積30000平方米。規(guī)劃建設為餐飲、休閑娛樂、婚慶服務的綜合型商業(yè)區(qū)廣場。
         以奉賢區(qū)的外資企業(yè)奠定國際化社區(qū)的客源基礎和產業(yè)依托，以先期開發(fā)形成一個獨立的“城鎮(zhèn)概念”，全力突現(xiàn)國際化社區(qū)的規(guī)模性效應及與當?shù)亟ㄖL格的差異性。另外，對于項目中的商業(yè)和生活配套方面，將充分利用園林資源，分步打造及發(fā)展成為一個南上海地區(qū)的國際化高級休閑勝地。最終營造一個由國際品牌的鄉(xiāng)村俱樂部、國際化的品牌店、國家級別的生態(tài)園林組成的國際化社區(qū)環(huán)境，從而提高城市景觀，帶動周邊區(qū)域產業(yè)，最終為城市的可持續(xù)性發(fā)展做出貢獻。
2 用戶需求
        該廣場內的配電分布為：兩路10kV進線拉入，經10/0.4kV變壓器進行降壓，于主變電所內低壓出線柜分53路配出，幾乎為每路出線對應一個租戶，也有出線拉往層配箱再按用戶進行分配的情況。
        物業(yè)根據(jù)各租戶的月用電實際情況向其收取電費，用電量參照各配出回路的電表計量參數(shù)，因原柜體未安裝電能計量儀表，需對其進行改造。
        綜合上述需求須對現(xiàn)場進行必要的改造，安裝多功能電力儀表并實現(xiàn)遠程監(jiān)測。監(jiān)控室設置在主變電所值班室，實現(xiàn)遠程集抄。
3 設計方案
        上海安科瑞公司根據(jù)上海四季廣場實際情況為其選用了ACREL-3000電能管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以智能電力監(jiān)控裝置、微機繼電保護裝置、計算機網(wǎng)絡、能量管理應用組態(tài)軟件為基礎，滿足中國電力行業(yè)規(guī)范及相關行業(yè)標準，采用完全分層分布式結構，是一種智能化、網(wǎng)絡化、單元化、全開放的能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)根據(jù)低壓能量管理的特點，完成對變配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、事故預警、事故記錄和分析、自動控制、繼電保護等功能，同時把能耗預警、電源質量管理系統(tǒng)融為一體，極大提高了用電的可靠性、安全性、管理水平，是一個面向用戶的、真正的能量管理系統(tǒng)。
3.1 Acrel -3000符合的標準
        本技術方案以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的有效標準為依據(jù)，國標未列入部分應參考IEC最新標準和規(guī)范。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。
        GB50052-2009       供配電系統(tǒng)設計規(guī)范
        GB50054-2011       低壓配電設計規(guī)范
        IEC 61587                電子設備機械結構系列
                                           （并參考國家電網(wǎng)公司2009年發(fā)布的《智能變電站智能控制柜技術規(guī)范》）
        DL/T448-2000        《電能計量裝置技術管理規(guī)程》
        DL/T 698                   電能信息采集與管理系統(tǒng)
        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(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/814-2002         配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)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(guī)程》
        GB2887                     計算站場地技術條件
3.2 網(wǎng)絡結構拓撲圖
        上海四季廣場配電房內含有1#變壓器及其饋線回路，2#變壓器及其饋線回路，現(xiàn)場總共56臺智能儀表，現(xiàn)場布線方式采用總線型。系統(tǒng)的具體組網(wǎng)方式分為3層結構：現(xiàn)場設備層、中間通訊層及站控管理層。

3.3 ACREL-3000設計方案
        變電所低壓進線、出線柜及母聯(lián)柜原安裝儀表為機械式指針表，需重新加裝多功能網(wǎng)絡電力儀表。考慮計量的精度需求，須將現(xiàn)場安裝的電流互感器重新更換。如下圖：
                                                                                                                         
        儀表取信號為：輔助電源(AC220V)取自當前抽屜內開關上端A相電壓；測量電壓信號取自當前抽屜內開關下端各相電壓；電流信號取自電流互感器電流二次輸出信號。
4 系統(tǒng)功能
4.1 系統(tǒng)主界面
        系統(tǒng)開機后會自動進入操作系統(tǒng)和配電監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(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（顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息），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。

                         
1#變壓器低壓配電系統(tǒng)圖

                        
  2#變壓器低壓配電系統(tǒng)圖
4.2 報表查詢功能
4.2.1 遙測報表查詢
        報表可以查詢任意時刻所有回路的三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)，并有報表打印及導出功能。


遙測報表
4.2.2 歷史電度報表查詢
        報表可以查詢所有回路任意時間間隔段所用的電度數(shù)，同時報表具有打印及導出功能。


歷史報表
4.2.3 復費率報表查詢
        含有任意時段復費率電能查詢，本月復費率查看功能。


付費率報表


本月付費率報表
4.2.4 電費計量
        A、電費計量有權限登錄，如果沒有權限人員無法登錄此界面查看電費，更改數(shù)值。
        MD申請值報表含有對各回路用電客戶MD值修改、電費修改、MD單價修改功能。


MD申請值輸入
        B、現(xiàn)場2種不同智能儀表電費計量方式
        B1、電費計量為帶MD的儀表，時段可以任意設定查詢。復費率時段電費自動算出。設定好要查時段，選擇回路，就自動算出電費。
        注：平2電費7、8、9三個月按峰電費計量，其余各月按平電費計量（自動生成)。


電費清單報表
        B2、無MD電費的智能儀表，電費根據(jù)復費率時段自動算出。

電費清單報表
4.2.5 CT報表查詢
        報表可以查詢所有回路的CT值，具有打印及導出功能，方便管理人員后期維護的工作。


CT報表
4.3 趨勢曲線功能
        曲線趨勢：實現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電流、MD繪制趨勢曲線，分析該回路配電運行狀況。曲線可對測量數(shù)據(jù)量程進行設置，還可設置開始時間和時間間隔，方便用戶進行任意時間的曲線查看。



電流趨勢曲線


MD趨勢曲線
4.4 系統(tǒng)遙信狀態(tài)報警
        在配電系統(tǒng)發(fā)生運行故障時，會及時發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應故障回路，同時自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱，以便用戶查詢，追憶故障原因。

報警查詢
5 運行效果
        實時性：項目實施前現(xiàn)場數(shù)據(jù)主要靠人工抄錄，1天2次，各回路時間不統(tǒng)一，可對性差；項目實施后后臺實時采集，50mS一次，可比性強。
        存儲管理：項目實施前紙質記錄，查詢時翻箱倒柜，年久易失，數(shù)據(jù)日期管理復雜；項目實施后計算機存儲，數(shù)據(jù)可存儲10年以上，查詢速度快，只需鼠標一點，迅速準確。
        整體分析：項目實施前各個時段用電量以及各個回路用電橫向和豎向無法對比；項目實施后通過曲線分析，峰平谷時段對比明顯，便于削峰填谷，而且三相用電的調配相對均衡。
        數(shù)據(jù)安全：項目實施前分散管理，手工定時備份，對連續(xù)數(shù)據(jù)備份不準確；項目實施后同步集中管理，系統(tǒng)自動即時備份。
        設備管理：項目實施前各個抽屜柜回路通斷電要現(xiàn)場去查看，斷電時無報警；項目實施后通過后臺一次系統(tǒng)圖清晰展示，回路跳閘時，后臺自動記錄，并伴隨自動報警。
        負荷調整：項目實施前調整三相回路負荷平衡比較困難；項目實施后實時管理分配各個回路電流任務，使三相電流平衡，日志記錄。
6 結束語
        Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有通用性好、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點，在上海四季廣場項目上得以成功應用。隨著計算機信息技術的普及，低壓配電智能化的要求也越來越高，變配電監(jiān)控及低壓配電管理使得實現(xiàn)配電室的無人職守真正成為現(xiàn)實，系統(tǒng)對各種用電設備的歷史運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)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，減少人力投入，提高工作效率，從而降低整個系統(tǒng)的運營成本。

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
作者簡介：
        董建鋒（1984－），男，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)
        郵箱：ACRELDJH@163.com
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