安科瑞電能管理系統(tǒng)（Acrel-3000）在上海市地礦工程勘察院項目的應(yīng)用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

    摘要：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和國家對發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排的力度加大，電能量的產(chǎn)出和投入比已成為衡量現(xiàn)代化高效率電廠的重要指標(biāo)。電能管理軟件的應(yīng)用大大提高了電能量的利用效率和管理水平。本文主要介紹上海市地礦工程勘察院了采用安科瑞智能電力儀表對配電現(xiàn)場的各種電參量的采集，通過總線型組網(wǎng)方式，把數(shù)據(jù)上傳至后臺，進(jìn)行智能化組網(wǎng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化電能管理。

    1.項目簡介

    為了加強(qiáng)地礦工程勘察院用電的科學(xué)管理和用電設(shè)備的技術(shù)改造及提高電能的利用率，地礦工程勘察院需設(shè)計一套電能管理系統(tǒng)，此項目的監(jiān)控范圍為：樓層間5個多功能電力儀表。

    安科瑞電氣股份有限公司于2013年7月承接了上海市地礦工程勘察院系統(tǒng)集成工作，并根據(jù)上海市地礦工程勘察院現(xiàn)場實際情況，為其選用了我司ACREL-3000電能管理系統(tǒng)。

    配電回路采用PZ80-E4/C智能可編程電力儀表，該儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度。

    2.系統(tǒng)設(shè)計方案

    2.1系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標(biāo)準(zhǔn)：

    ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

    GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

    GB50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

    GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》

    IEC 61587 《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》

    DL/T448-2000 《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

    DL/T 698.1-2009 《第1部分：總則》

    DL/T 698.2-2010 《第2部分：主站技術(shù)規(guī)范》

    DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)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(shù)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(shè)計技術(shù)規(guī)程》

    GB2887 《計算站場地技術(shù)條件》

    2.2系統(tǒng)目標(biāo)設(shè)計

    電能管理系統(tǒng)是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)理念結(jié)合現(xiàn)代電力需求側(cè)電能管理思想為企業(yè)構(gòu)建的電能管理ERP系統(tǒng)。其目標(biāo)是讓通過電能管理系統(tǒng)科學(xué)管理電能，實現(xiàn)“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、潔凈”的用的目標(biāo)和電能管理“四化”。

    1、實現(xiàn)電能管理可視化。將電、電能這一無形、無色、無味的成本通過傳感技術(shù)實現(xiàn)可視化管理

    2、實現(xiàn)電能管理數(shù)字化。電難管是人們對它陌生，電好電壞、管好管不好、節(jié)約與浪費、要用不要用沒有具體標(biāo)準(zhǔn)和尺度，必須將用電、管電、節(jié)電用數(shù)字進(jìn)行量化，電能數(shù)字化的目標(biāo)是：

    3、實現(xiàn)電能管理專業(yè)化。

    4、實現(xiàn)電能管理網(wǎng)絡(luò)化

    2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    Acrel-3000電能管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、站控管理層，系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖（1）所示：

圖（1）

    整套電能管理系統(tǒng)站控管理部分包括監(jiān)控管理主機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等；網(wǎng)絡(luò)通訊層部分包括USB/485；現(xiàn)場智能儀表監(jiān)控設(shè)備層由PZ80-E4/KC及PZ80-E/C組成。該配電系統(tǒng)分布樓層配電間，5臺電力儀表通過RS485總線連接，將數(shù)據(jù)通過USB/485上傳至監(jiān)控后臺。

    配電系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)主要是PZ可編程智能電測儀表的現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運行參數(shù)，包括電流、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài)、保護(hù)信息以及故障等；現(xiàn)場設(shè)備將所采集和處理過的信號經(jīng)屏蔽雙絞線上傳至站控管理層。PZ80-E4/KC及PZ80-E/C網(wǎng)絡(luò)多功能儀表采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)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(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps,RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km.

    整個配電系統(tǒng)以計算機(jī)站控管理系統(tǒng)為核心，采用現(xiàn)代通訊技術(shù)，對整個配電系統(tǒng)的用電狀況進(jìn)行統(tǒng)一管理，實時監(jiān)測每個環(huán)節(jié)、每種設(shè)備的用電量；實時監(jiān)測、監(jiān)督電能質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)用電故障，避免用電的浪費。

    2.4系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能

    2.4.1用戶權(quán)限管理

圖（2）

    針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限，方便不同權(quán)限的管理人員對系統(tǒng)的不同操作，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。通過用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

    2.4.2系統(tǒng)主界面

圖（3）

    系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等，通過畫面顏色的變化（紅色表示合閘狀態(tài)、綠色表示分閘狀態(tài)）可以看到各回路的分合閘狀態(tài)。

    登錄普通權(quán)限用戶，通過主界面的操作，可以查看各回路運行的電參量（電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、電度）；登錄最高權(quán)限用戶，可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部電度報表、電流曲線、報警信息的打印及導(dǎo)出功能。