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王蒙蒙

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：公共建筑的能耗設計使用量，是當下管理方以及相關(guān)關(guān)聯(lián)方關(guān)心的一個熱點話題。通過在建筑物、建筑群內(nèi)安裝分類和分項能耗計量裝置，實時采集能耗數(shù)據(jù)，并具有監(jiān)測與分析等功能的軟件和硬件，由此實現(xiàn)建筑體內(nèi)的能耗的實時監(jiān)測。現(xiàn)就溫州航空總部大樓變配電工程項目中使用的ACREL-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)做一簡要介紹。

關(guān)鍵詞：溫州航空總部大樓變配電工程  能耗監(jiān)測  無人值守    智能配電系統(tǒng)  配電自動化

0 引言

  公共建筑的配電體系、原始的人工抄表，系統(tǒng)維護早已滿足不了當前的管理模式，以及當下的智能化配置要求。供配電體系的智能化，數(shù)據(jù)化已經(jīng)成為公共建筑業(yè)主，以及物業(yè)管理公司的基本要求。通過智能化系統(tǒng)對建筑配電系統(tǒng)的用能實時監(jiān)測，通過配電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的積累，分析，對配電系統(tǒng)實行有效的合理的維護。

  ACREL-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端能耗監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對溫州航空總部大樓變配電工程項目變電所進出線回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系用能以及運作狀況，量化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為管理者日常管理，維護提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

  本文以溫州航空總部大樓變配電工程為例，簡單介紹ACREL-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)在溫州航空總部大樓變配電工程配電系統(tǒng)中的應用。

1 項目介紹

  溫州航空總部大樓變配電工程項目即溫州龍灣行政中心區(qū)E11地塊工程。建設地點為溫州市龍灣城市中心區(qū)E11地塊。總建筑面積為71075平方米，其中：地下室建筑面積為23102平方米，地上建筑面積為47973平方米；建筑層數(shù)：地下二層，地上16層；建筑高度：建筑層高為59.50m;建筑等級:本工程設計耐久年限為50年,耐火等級為一級,防火類別為一類,含地下汽車庫。

  本項目的地下一層設置兩座10/0.4kV變配電所。1#變配電所兩臺變壓器，供電容量2X2000kVA；2#變配電所兩臺變壓器，供電容量2X1000kVA。

  本項目的中主要對變電所的供配電系統(tǒng)實現(xiàn)實時監(jiān)控，通過實時監(jiān)測配電系統(tǒng)的運作數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的維護效率，以及供配電的穩(wěn)定，為數(shù)據(jù)港的能耗去向提供數(shù)據(jù)依據(jù)。ACREL-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)對智能計量儀表的數(shù)據(jù)采集、存儲、處理，并以圖形、報表的形式導出，為管理人員提供具體的用電明細。

2 用戶需求

  本項目中主要是對變電所內(nèi)的綜保以及相關(guān)設備實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集以及電能報表的統(tǒng)計，顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：

1)變壓器溫控儀的數(shù)據(jù)采集以及實時顯示；

2)變配電所進出線多功能儀表的數(shù)據(jù)采集以及實時顯示；

3)變電所直流屏數(shù)據(jù)接入，直流屏數(shù)據(jù)顯示；

4)重要回路的重要電力參數(shù)的限值報警；

5)用戶權(quán)限等級管理，不同等級權(quán)限實現(xiàn)不同等級管理操作；

3 設計方案

3.1參考標準

   系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

   JGJ/T 16-92      《民用建筑電氣設計規(guī)范》

   GB/J63-90       《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(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   《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   《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   《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   《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》

3.2系統(tǒng)架構(gòu)設計

  鑒于溫州航空總部大樓變配電工程的建筑規(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)的搭建做以下設計：溫州航空總部大樓變配電工程所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標準的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)總線直接鋪設至串口服務器，串口服務器連接至主機。1#變配電所與監(jiān)控室較近，其采集器直接放置在值班室內(nèi)，所有通訊線直接鋪設到采集器處；2#變配電所距離較遠，為其單獨配置一臺采集器，其與主機之間通過光纖傳輸數(shù)據(jù)。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-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控功能。

4.1功能特點

  ACREL-5000能耗監(jiān)測系統(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，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結(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軟件功能：

4.2.1通訊示意圖

  通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2 通訊示意

4.2.2監(jiān)測詳圖

  監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 監(jiān)測詳圖

4.2.3參數(shù)抄表

  參數(shù)報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數(shù)據(jù)，通過當前或者過去某時間點的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。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。界面如圖4所示

圖4 參數(shù)抄表

4.2.4曲線界面

  本系統(tǒng)還針對重要回路設計曲線界面，便于維護方后期實時掌握重要回路的運作狀態(tài)。界面如圖5所示。

 圖5 曲線界面

5 結(jié)束語

  當下建筑能耗的智能化，透明化，率等要求，促使市場為其提供相應的解決方案。當前主要是通過在建筑的供配電系統(tǒng)即變電所的進出線節(jié)點安裝智能儀表，利用計算機網(wǎng)絡集成技術(shù)，為客戶提供遠程抄表、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理等服務，幫助客戶實時掌握建筑的用能狀況，實現(xiàn)建筑用能的智能化管理。

  溫州航空總部大樓變配電工程能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導出。在配電系統(tǒng)的重要節(jié)點安裝智能儀表，由此配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測體系。系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試的同時，也是同時對配電系統(tǒng)的各項參數(shù)進行詳細梳理，核對；通過對現(xiàn)場各個電力參數(shù)的核對，從而了解配電體系的運作狀態(tài)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況、負載越限具有彈出報警，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等。系統(tǒng)的安裝便于各項電力參數(shù)的采集。管理方通過對數(shù)據(jù)的分析、研究，制定相應的用能服務計劃。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，還為配電系統(tǒng)終端用戶解決配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)集抄，為后期能耗改造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)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6