徐霜
安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定
摘要:隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,用戶端智能供配電系統(tǒng)已成為當(dāng)今社會發(fā)展的必然趨勢,在變電所內(nèi)安裝相應(yīng)的智能儀表及系統(tǒng)來實時監(jiān)控各配電 回路的用電狀態(tài)的同時,并計量各個回路的用電量。在提高了供配電系統(tǒng)的安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現(xiàn)了變電所部分供電的無人值守的自動化水平的同時,還了明確用戶的電能使用水平以及電能的具體去向,為用戶節(jié)約電力維護成本,后期制定相應(yīng)的節(jié)能改造措施提供直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)?,F(xiàn)就徐匯區(qū)看守所項目中使用的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對供配電方面的自動化和智能化做一簡要介紹。
關(guān)鍵詞:徐匯區(qū)看守所 電能管理 無人值守 節(jié)能改造 智能配電系統(tǒng) 配電自動化
0引言
智能電網(wǎng)是當(dāng)前新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點。根據(jù)智能電網(wǎng)研究框架體系,智能電網(wǎng)建設(shè)主要抓住發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六個環(huán)節(jié)。“配用電”環(huán)節(jié)即為電網(wǎng)用戶端。用戶端消耗著整個電網(wǎng)80%的電能,用戶端智能化用電管理對用戶可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系,使用智能儀表以及智能用電管理終端設(shè)備,實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動。
Acrel-3000電能管理系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端電能管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對徐匯區(qū)看守所變電所內(nèi)的部分重要回路進行計量,通過對監(jiān)測回路用電量的實時計量、存儲、分析,以表格或圖形的形式來顯示整個計量體系用電狀況,找出高能耗點或不合理用能習(xí)慣,為節(jié)約能源,用戶進一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。
本文以徐匯區(qū)看守所為例,簡單介紹Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在徐匯區(qū)看守所配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。
1項目介紹
上海徐匯區(qū)看守項目主要是針對看守所內(nèi)的開關(guān)柜的重要回路進行電能計量??词厮鶅?nèi)的開關(guān)柜共安裝了79只智能電能計量儀表。Acrel-3000電能管理系統(tǒng)通過對智能電能計量儀表的數(shù)據(jù)采集、處理,以圖形、報表的形式導(dǎo)出,為管理人員提供具體的用電明細。
2用戶需求
① 電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新,并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱、CT變比、電流越限值及開關(guān)狀態(tài)等信息。
② 對其負(fù)載繪制電流趨勢曲線,便于分析該回路配電運行工況
③ 越限報警,針對客戶的特定回路來設(shè)置越限報警
④ 對各回路的電能集抄功能,并自動生成符合客戶管理需求的用電報表
⑤ 報警事件記錄,便于維護人員來根據(jù)事件發(fā)生的時間性質(zhì)對電路進行維護。
⑥ 用戶權(quán)限管理,不同等級權(quán)限實現(xiàn)不同等級操作。
3設(shè)計方案
3.1參考標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標(biāo)準(zhǔn):
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》
GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》
GB2887 《計算站場地技術(shù)要求》
GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(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》
鑒于徐匯區(qū)看守所的建筑規(guī)模、性質(zhì),以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì),安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗,對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計:徐匯區(qū)看守所所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表,且均采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連,數(shù)據(jù)總線直接鋪設(shè)至主機所在的值班室。數(shù)據(jù)總線通過數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機。系統(tǒng)示意圖1所示。
圖1
4 系統(tǒng)功能
上位機軟件采用Acrel-3000電能管理系統(tǒng),通過軟件進行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等,完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
4.1 功能特點
Acrel-3000電能管理系統(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(yīng)快捷按鈕即可進入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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。
4.2使用說明:
4.2.1運行系統(tǒng)
軟件的界面可以根據(jù)項目的特點和客戶的要求來設(shè)計。初始界面為“登錄界面”,選擇用戶名,輸入相應(yīng)密碼,則進入查看數(shù)據(jù),否則無法查看數(shù)據(jù)。界面如圖2所示。
圖2登陸界面
4.2.2通訊示意圖
通訊示意圖為拓?fù)鋱D,顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。其中紅色表示正常通訊,綠色表示通訊中斷。界面如圖3所示。
圖3 通訊示意
4.2.3 監(jiān)測詳圖
監(jiān)測詳圖反應(yīng)了樓層的配電回路名稱,相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。主要的數(shù)據(jù)包括:柜體編號,三相電流,吸收有功電能。界面如圖4所示。
圖4 監(jiān)測詳圖
4.2.4參數(shù)抄表
通過本系統(tǒng)的“統(tǒng)計報表—參數(shù)抄表”,即可查詢某時刻的電參量。主要的數(shù)據(jù)包括:三相電壓,三相電流,電能,有功功率,無功功率,功率補償因數(shù),頻率。
該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間抄表等功能,將每塊電表的顯示數(shù)據(jù)以報表形式呈現(xiàn),選擇相應(yīng)的柜體,再選擇要查詢的時間,即可顯示電壓,電流,有功功率,無功功率,功率補償因數(shù),頻率。界面如圖5所示
圖5 參數(shù)抄表
報表打印:打印當(dāng)前報表的數(shù)據(jù);
數(shù)據(jù)保存:將當(dāng)前報表以Excel表格形式導(dǎo)出到所選擇的位置。
4.2.5 電能報表
本項目中的電能報表包括所有監(jiān)控回路,點擊菜單欄上的“統(tǒng)計報表—電能報表”,對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn),該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的月抄表,日抄表,小時抄表等功能,如下圖所示選擇回路,設(shè)定開始時間和結(jié)束時間,點擊“查詢”按鈕,即可顯示此時間段內(nèi)的用電量,也可以Excel形式導(dǎo)出或打印。界面如圖6所示。
圖6 電能報表
4.2.6 趨勢曲線
可以查詢各回路電壓,功率負(fù)荷趨勢??梢圆榭礆v史趨勢線;幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶。負(fù)荷曲線圖如下所示:界面如圖7所示。
圖7 趨勢曲線
界面內(nèi)的的功能按鈕包括查詢,實時曲線,打印。
開始時間:設(shè)置曲線開始時刻;
時間間隔:時間間隔是趨勢圖X軸所代表的時間長度。時間長度大于0
查詢:查詢選擇要查看的曲線,先確定好開始時間和時間跨度,再點擊搜索曲線,即能查到需要的曲線;
實時曲線:顯示當(dāng)天0時至24時的曲線;
量程選擇:即在Y軸方向上進行變換,由于各回路上限不同,為了方便查看,可以通過選擇不同的量程來查看。
4.2.7實時報警
本系統(tǒng)還針對主要電參量的遙測量(包括進線回路的電流、電壓、頻率、功率因素和出線回路的電流越線報警)。也能點擊打開歷史報警調(diào)出歷史報警界面。界面如圖8所示。
圖8 實時報警
5 系統(tǒng)常見故障維護
為方便用戶使用;本系統(tǒng)采用免維護的設(shè)計原則;不需要用戶配置運行參數(shù),系統(tǒng)開機后自動進入監(jiān)控系統(tǒng);且系統(tǒng)正常運行時不允許退出,以保證監(jiān)控系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性;系統(tǒng)重起后自動進入監(jiān)控狀態(tài)。
系統(tǒng)由UPS做為后備電源,系統(tǒng)斷電后,;當(dāng)UPS電源放電完畢后,系統(tǒng)會自動關(guān)機;重新上點后,需要重新開啟UPS電源開關(guān),方可重新啟動系統(tǒng)。
系統(tǒng)安裝資料均在監(jiān)控主機的E盤內(nèi)進行了數(shù)據(jù)備份;以備重新安裝系統(tǒng)時使用;主要資料有:計算機硬件驅(qū)動;通訊服務(wù)器驅(qū)動;打印機驅(qū)動;ACREL-3000系統(tǒng)軟件安裝文件;工程文件;儀表說明書;數(shù)據(jù)字典;系統(tǒng)使用及維護手冊等資料。
6 結(jié)束語
隨著用戶端對節(jié)能管理、用能考核等需求的提高。電能管理系統(tǒng)已成為配電端用戶的必然選擇,本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在徐匯區(qū)看守所項目中的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對徐匯區(qū)看守所配電系統(tǒng)實時監(jiān)控和電能管理,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,還可以與串口服務(wù)器、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,實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的電能使用狀況、負(fù)載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠程抄表以及分析、研究制定相應(yīng)的用能考核機制。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定,為配電系統(tǒng)終端用戶解決各個配電回路的具體用電不明的問題,為后期電力系統(tǒng)的維護及制定節(jié)能措施提供了真實可靠的依據(jù)。
參考文獻
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[3]《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》,周中, 北京. 機械工業(yè)出版社.
作者簡介:
徐霜,本科,從事智能電網(wǎng)用戶端能效管理解決方案工作
安科瑞電氣股份有限公司