涂志燕

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：介紹上海電影博物館暨電影藝術(shù)研究所業(yè)務(wù)大樓，采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)樓層配電回路用電和變配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞：上海電影博物館暨電影藝術(shù)研究所業(yè)務(wù)大樓;配電;智能電力儀表;Acrel-3000;電能管理系統(tǒng);

1、概述

  上海電影博物館暨電影藝術(shù)研究所業(yè)務(wù)大樓建設(shè)項目由上海電影藝術(shù)研究所負(fù)責(zé)開發(fā)建設(shè)，位于：上海市徐匯區(qū)徐家匯商業(yè)圈，地處漕溪北路以東，慈安街以南，影業(yè)街（三角街）以北。該項目占地面積28996平方米，總建筑面積107060平方米，其中地上建筑面積63945平方米，地下建筑面積43115平方米。總綠地面積：15682平方米。

  本項目承接其樓層及變配電所部分電能管理系統(tǒng)搭建，完成對配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

 1、需求分析

  系統(tǒng)應(yīng)通過多功能的電能計量表計、通訊網(wǎng)絡(luò)和計算機軟件，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算、電能抄表、報表生成等，完成系統(tǒng)的安全供電、電能計量、設(shè)備管理和運行管理。系統(tǒng)由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層構(gòu)成。

系統(tǒng)功能需求：

  1）數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層單元實時采集現(xiàn)場各種模擬量、電度抄表等；

  2）畫面顯示：全部設(shè)備的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警信息、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；

  3）記錄功能：具有對各種歷史數(shù)據(jù)的記憶功能，以供隨時查詢、回顧、打印。

  4）報警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報警，并將報警歸納于不同的報警窗口中，根據(jù)不同的報警級別，采用推出畫面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級別的音響進行報警；

  5）應(yīng)具有完善的用戶管理功能，避免越權(quán)操作；

  6）歷史曲線顯示：可顯示存于歷史數(shù)據(jù)庫中的任意模擬量、電度量；

  7）報表打印功能：可召喚打印、定時打印各種歷史數(shù)據(jù)，運行參數(shù)，事故報告統(tǒng)計，電度量統(tǒng)計報表。

2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)規(guī)范書引用的家和行業(yè)標(biāo)注如下：

  ISO/IEC11801 《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

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

  GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》

  IEC 61587 《電子設(shè)備機械結(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 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》

3、系統(tǒng)方案

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)根據(jù)上海電影博物館暨電影藝術(shù)研究所業(yè)務(wù)大樓現(xiàn)場實際情況，采用屏蔽雙絞線接至后臺。組網(wǎng)示意圖如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

1）站控管理層

  站控管理層針對電能管理系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

  通訊層主要是由串口服務(wù)器七臺、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

  現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入串口服務(wù)器，經(jīng)串口服務(wù)器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

智能儀表現(xiàn)場連接示意

  現(xiàn)場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數(shù)量在20只左右，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)采集器，進而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示：

3  系統(tǒng)功能

3.1配電監(jiān)測

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具備友好的人機界面，能夠以配電次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時將實時采集的各回路的電參量信息，實時顯示在系統(tǒng)界面中。

  配電回路電參量界面顯示：回路名稱、開關(guān)狀態(tài)、三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、頻率和正向有功電能累計值。

3.2電能報表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報表體現(xiàn)計量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況。

  具有起始時間和結(jié)束時間的時間選擇框，選定想要查詢的時間段后，通過點擊查詢按鈕可查詢出系統(tǒng)項目范圍內(nèi)所有配電回路的用電量。可通過導(dǎo)出按鈕將報表以Excel形式導(dǎo)出保存，通過打印按鈕進行報表打印。

3.3電參量報表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有對實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實時數(shù)據(jù)庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時間段或選擇查詢zui近更新的記錄數(shù)等，并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。

  可通過在抄表時間選擇框中設(shè)定好抄表時間，點擊抄表按鈕，在查詢表格中顯示查詢到的配電回路電參量

3.4遙測報警查詢

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)能夠?qū)b測報警數(shù)據(jù)進行實時存儲，方便用戶對系統(tǒng)報警事件進行追溯查詢。

3.5通訊狀態(tài)圖

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以實時顯示接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可在線診斷系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統(tǒng)維護人員實時掌握現(xiàn)場各設(shè)備的通訊狀態(tài)，對出現(xiàn)異常的設(shè)備及時維護，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4、結(jié)束語

  在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，公建項目的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在上海電影博物館暨電影藝術(shù)研究所業(yè)務(wù)大樓的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與通訊管理機、計算機等組成電能管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示配電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為大型公建解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)。

參考文獻：

  [1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4

  [2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

作者簡介：

涂志燕，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電