蘇州創(chuàng)業(yè)園二期電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)設(shè)計方案

李甲云1　王曉明2　武星2

（1. 蘇州市建筑設(shè)計研究所有限責(zé)任公司 江蘇蘇州215002）

（2.上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801）

    摘 要：本文介紹基于網(wǎng)絡(luò)電力儀表的Acrel-3000電力監(jiān)控系統(tǒng)在蘇州創(chuàng)業(yè)園二期的應(yīng)用，實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化電能計量管理和監(jiān)控。省去了值班人員現(xiàn)場抄表的煩瑣，具有投資少、簡明實用、便于智能管理等優(yōu)點。

    0　 引言

    當(dāng)前，根據(jù)住房與建設(shè)部〔2008〕114號文件，政府機(jī)關(guān)和大型公建應(yīng)當(dāng)實行能源消費計量制度，區(qū)分用能種類，用能系統(tǒng)實行能源消費分戶、分類、分項計量，及時發(fā)現(xiàn)、糾正用能浪費現(xiàn)象。同時地方政府也積極響應(yīng)中央號召，也出臺了相關(guān)規(guī)定，如蘇建科〔2007〕217號規(guī)定自2007年9月1日起，新建、改建和擴(kuò)建單體2萬m2以上的公共建筑項目，在設(shè)計、施工圖審查時均應(yīng)執(zhí)行國家、省有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在電氣部分明確規(guī)定：變電所各出線回路均應(yīng)配置電能計量裝置，計量裝置應(yīng)采用數(shù)字式電能表計，并根據(jù)建筑的類別和檔次，盡量配置通訊接口，以便于構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，并設(shè)管理后臺。

    蘇州創(chuàng)業(yè)園二期位于蘇州高新區(qū)竹園路與珠江路交叉口附近，總建筑面積13.58萬平方米，由3幢26層獨立塔樓組成。每個樓層都有一個配電室，室內(nèi)的配電柜中安裝了安科瑞600多塊網(wǎng)絡(luò)多功能儀表。為了能夠?qū)崿F(xiàn)電力參數(shù)實時遙測、電能計量分項管理、電能報表等功能，系統(tǒng)采用Acrel-3000電力監(jiān)控、電能管理軟件把現(xiàn)場的儀表聯(lián)在一起，做到集中管理、集中控制。

    1　 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過程控制的專用軟件，最大的特點是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用（例如趨勢曲線、報警等）對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地數(shù)據(jù)完全相同，通過“組態(tài)”的方式可以大大縮短了自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間，提高了集成效率。

    蘇州創(chuàng)業(yè)園二期電力監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1。

圖1　系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

    系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，按功能或區(qū)域進(jìn)行劃分，模塊化設(shè)計。整個系統(tǒng)分為三層，即現(xiàn)場層、中間層、主控層。

    1.1 現(xiàn)場層

    現(xiàn)場層主要任務(wù)是將現(xiàn)場的各種配電系統(tǒng)的運行參數(shù)進(jìn)行采集和測量，并將采集和測量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其主要設(shè)備是：ACR320EL、ACR210EL網(wǎng)絡(luò)電力儀表，裝設(shè)在每層的動力柜內(nèi)。上述設(shè)備均相互獨立完成各自的功能，不依賴主控計算機(jī)運行，具備RS-485 通信接口，通過現(xiàn)場的RS-485總線將檢測到的各項電參數(shù)和狀態(tài)信號實時傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元—通訊服務(wù)器。

    ACR網(wǎng)絡(luò)測控電力儀表，是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計的智能化電力儀表。它能測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度以及開關(guān)量輸入/輸出狀態(tài)等。該系列儀表具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，能實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙測、遙控功能，非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。

    1.2 中間層

    中間層位于現(xiàn)場層與主控層之間，采用高性能、嵌入式通訊服務(wù)器。通訊服務(wù)器負(fù)責(zé)把現(xiàn)場層儀表采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換上傳到主控層，是主控層與現(xiàn)場層的橋梁。

    1.3 主控層

    主控層位于監(jiān)控室或值班室，配置高性能、高可靠性工業(yè)級計算機(jī)、UPS不間斷電源、打印機(jī)、報警裝置等。Acrel-3000電力監(jiān)控軟件安裝在主控計算機(jī)上，通過軟件的人機(jī)界面和各種管理功能實現(xiàn)對整個箱系統(tǒng)的實時監(jiān)控和報表管理。

    創(chuàng)業(yè)園二期的監(jiān)控室位于B幢三樓，通過六個通訊服務(wù)器把分布于每個樓層動力柜內(nèi)的共計600多塊ACR儀表有機(jī)的聯(lián)系在一起，再通過樓層的局域網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)。

    2　 系統(tǒng)主要功能及設(shè)備投資

    系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，數(shù)據(jù)處理以數(shù)據(jù)庫為中心，分采集、顯示、算法等模塊，系統(tǒng)框圖如圖2所示。