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上海四季廣場(chǎng)電能管理系統(tǒng)

瀏覽次數(shù):3086更新日期:2013-09-25

                                                       

     摘要:本文介紹了基于上海四季廣場(chǎng)電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)構(gòu)成以及系統(tǒng)的功能,上海安科瑞股份有限公司為四季廣場(chǎng)設(shè)計(jì)的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的系統(tǒng)集成,數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及存儲(chǔ),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)商業(yè)區(qū)用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、開關(guān)量的遙測(cè)等功能。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精細(xì)化和實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)采集,避免人工采集數(shù)據(jù)的偏差,提高了供電質(zhì)量和管理水平,具有簡(jiǎn)明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞:電能管理 電力系統(tǒng) 電能計(jì)量 系統(tǒng)集成 MD

0 引言

       隨著電力行業(yè)市場(chǎng)化改革的推進(jìn),電能計(jì)量裝置異常問題越來越受到人們的重視,但是原有的電能計(jì)量監(jiān)測(cè)方法已不能適應(yīng)形勢(shì)需要。傳統(tǒng)電能計(jì)量監(jiān)測(cè)手段存在的不足說明,我們有必要采取新的、自動(dòng)化和信息化程度較高的監(jiān)測(cè)方式,以提高電能計(jì)量監(jiān)測(cè)工作水平,控制電能計(jì)量裝置異常問題,挽回電力企業(yè)的損失。

      本課題提出了利用安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電能管理儀表和Acrel-3000組態(tài)軟件研制了一套適用于商業(yè)區(qū)的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng),簡(jiǎn)單分析造成電能計(jì)量裝置異常問題的原因,提出相應(yīng)的監(jiān)測(cè)原理,然后完成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。這些工作完善整個(gè)系統(tǒng),使系統(tǒng)具備實(shí)用性。該課題的研究和實(shí)施,可實(shí)現(xiàn)商業(yè)區(qū)高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。對(duì)于提高供電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo),供電系統(tǒng)管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化,有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

1 項(xiàng)目概況

                         

      上海四季生態(tài)廣場(chǎng)位于奉賢區(qū)南橋,總建筑面積30000平方米。規(guī)劃建設(shè)為餐飲、休閑娛樂、婚慶服務(wù)的綜合型商業(yè)區(qū)廣場(chǎng)。

     以奉賢區(qū)的外資企業(yè)奠定化社區(qū)的客源基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)依托,以先期開發(fā)形成一個(gè)獨(dú)立的“城鎮(zhèn)概念”,全力突現(xiàn)化社區(qū)的規(guī)模性效應(yīng)及與當(dāng)?shù)亟ㄖL(fēng)格的差異性。另外,對(duì)于項(xiàng)目中的商業(yè)和生活配套方面,將充分利用園林資源,分步打造及發(fā)展成為一個(gè)南上海地區(qū)的化休閑勝地。zui終營(yíng)造一個(gè)由品牌的鄉(xiāng)村俱樂部、化的品牌店、*別的生態(tài)園林組成的化社區(qū)環(huán)境,從而提高城市景觀,帶動(dòng)周邊區(qū)域產(chǎn)業(yè),zui終為城市的可持續(xù)性發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

2 用戶需求

      該廣場(chǎng)內(nèi)的配電分布為:兩路10kV進(jìn)線拉入,經(jīng)10/0.4kV變壓器進(jìn)行降壓,于主變電所內(nèi)低壓出線柜分53路配出,幾乎為每路出線對(duì)應(yīng)一個(gè)租戶,也有出線拉往層配箱再按用戶進(jìn)行分配的情況。

      物業(yè)根據(jù)各租戶的月用電實(shí)際情況向其收取電費(fèi),用電量參照各配出回路的電表計(jì)量參數(shù),因原柜體未安裝電能計(jì)量?jī)x表,需對(duì)其進(jìn)行改造。

      綜合上述需求須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行必要的改造,安裝多功能電力儀表并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。監(jiān)控室設(shè)置在主變電所值班室,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集抄。

3 設(shè)計(jì)方案

      上海安科瑞公司根據(jù)上海四季廣場(chǎng)實(shí)際情況為其選用了ACREL-3000電能管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以智能電力監(jiān)控裝置、微機(jī)繼電保護(hù)裝置、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、能量管理應(yīng)用組態(tài)軟件為基礎(chǔ),滿足中國(guó)電力行業(yè)規(guī)范及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),采用*分層分布式結(jié)構(gòu),是一種智能化、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、全開放的能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)根據(jù)低壓能量管理的特點(diǎn),完成對(duì)變配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視、事故預(yù)警、事故記錄和分析、自動(dòng)控制、繼電保護(hù)等功能,同時(shí)把能耗預(yù)警、電源質(zhì)量管理系統(tǒng)融為一體,大提高了用電的可靠性、安全性、管理水平,是一個(gè)面向用戶的、真正的能量管理系統(tǒng)。

 

3.1 Acrel -3000符合的標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)方案以現(xiàn)行國(guó)家及電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),國(guó)標(biāo)未列入部分應(yīng)參考IEC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。如標(biāo)準(zhǔn)間有矛盾時(shí),應(yīng)以較高標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

GB50052-2009 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50054-2011 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范

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

(并參考國(guó)家電網(wǎng)公司2009年發(fā)布的《智能變電站智能控制柜技術(shù)規(guī)范》)

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

DL/T 698      電能信息采集與管理系統(tǒng)

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(dòng)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(cè)量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

GB2887 計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)條件

 

 

3.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

      上海四季廣場(chǎng)配電房?jī)?nèi)含有1#變壓器及其饋線回路,2#變壓器及其饋線回路,現(xiàn)場(chǎng)總共56臺(tái)智能儀表,現(xiàn)場(chǎng)布線方式采用總線型。系統(tǒng)的具體組網(wǎng)方式分為3層結(jié)構(gòu):現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、中間通訊層及站控管理層。

                      

 

3.3 ACREL-3000設(shè)計(jì)方案

      變電所低壓進(jìn)線、出線柜及母聯(lián)柜原安裝儀表為機(jī)械式指針表,需重新加裝多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表??紤]計(jì)量的精度需求,須將現(xiàn)場(chǎng)安裝的電流互感器重新更換。如下圖:

                                                      

 

 

 

 

 

 

      儀表取信號(hào)為:輔助電源(AC220V)取自當(dāng)前抽屜內(nèi)開關(guān)上端A相電壓;測(cè)量電壓信號(hào)取自當(dāng)前抽屜內(nèi)開關(guān)下端各相電壓;電流信號(hào)取自電流互感器電流二次輸出信號(hào)。需加裝或改造的回路數(shù)統(tǒng)計(jì)入下:

 

序號(hào)

柜體編號(hào)

回路名稱

圖紙變比

互感器AKH-0.66G

數(shù)量

型號(hào)

CT變比

1

D1

D1

進(jìn)線柜

4000/5

120×50II

4000/5

2

2

D4

D4

聯(lián)絡(luò)柜

4000/5

 

3

D5

D5-1

ATA變電所雙切箱

75/5

30×30I

75/5

2

4

D5-2

ATB消控室雙切箱

75/5

 

5

D5-3

ATE消防泵房雙切箱

150/5

 

150/5

1

6

D5-4

AX小負(fù)荷用戶照明空調(diào)總控制

600/5

40I

600/5

1

7

D5-5

ATBH百貨商場(chǎng)弱電總控室雙切

75/5

30×30I

100/5

1

8

D5-6

備  用

400/5

40I

400/5

1

9

D6

D6-1

ATC監(jiān)控室雙切箱

75/5

30×30I

75/5

2

10

D6-2

ATD電信有線電視雙切箱

75/5

 

11

D6-3

ATF生活泵雙切箱

150/5

 

150/5

1

12

D6-4

ALE餐飲一配電柜

500/5

40I

500/5

1

13

D6-5

ALHA百貨商場(chǎng)配電間A

400/5

 

400/5

2

14

D6-6

備  用

400/5

 

15

D7

D7-1

AEA應(yīng)急照明常用電源配電柜

250/5

30×30I

250/5

1

16

D7-2

APA排煙風(fēng)機(jī)備用電源配電柜

500/5

40I

500/5

1

17

D7-3

ALF餐飲二配電柜

600/5

 

600/5

1

18

D7-4

ALHB百貨商場(chǎng)配電間B

500/5

 

500/5

1

19

D8

D8-1

ADA電梯電力常用電源配電柜

600/5

 

600/5

1

20

D8-2

ALG  餐飲三配電柜

500/5

 

500/5

1

21

D8-3

空  位

400/5

 

400/5

1

22

D8-4

空  位

150/5

30×30I

150/5

2

23

D8-5

空  位

150/5

 

24

D9

D9-1

ALHC百貨商場(chǎng)配電間C

400/5

40I

400/5

1

25

D9-2

空  位

500/5

 

500/5

1

26

D9-3

ALT  行政辦公配電箱

200/5

30×30I

200/5

1

27

D9-4

空  位

250/5

 

250/5

1

28

D9-5

空  位

200/5

 

200/5

1

29

D9-6

空  位

250/5

 

250/5

1

30

D10

D10-1

ADB電梯電力備用電源配電柜

600/5

40I

600/5

1

31

D10-2

ALM  商場(chǎng)一配電柜

500/5

 

500/5

1

32

D10-3

備用

200/5

30×30I

200/5

1

33

D10-4

ALR  酒吧配電柜

250/5

 

250/5

3

34

D10-5

空  位

250/5

 

35

D11

D11-1

AEB應(yīng)急照明備用電源配電柜

250/5

 

36

D11-2

APB排煙風(fēng)機(jī)常用電源配電柜

500/5

40I

500/5

1

37

D11-3

ALK  KTV配電柜

300/5

30×30I

300/5

1

38

D11-4

ALQ  茶藝配電柜

200/5

 

200/5

1

39

D11-5

AG 公共照明配電柜

400/5

40I

400/5

1

40

D11-6

空  位

200/5

30×30I

200/5

1

41

D12

D12-1

ATC 監(jiān)控室雙切箱

75/5

 

75/5

2

42

D12-2

ATD 電信有線電視雙切箱

75/5

 

43

D12-3

ATF 生活泵雙切箱

150/5

 

150/5

1

44

D12-4

ALI美食A配電柜

200/5

 

200/5

4

45

D12-5

ALP  商場(chǎng)四配電柜

200/5

 

46

D12-6

ALU 二區(qū)配電箱

200/5

 

47

D12-7

空  位

200/5

 

48

D12-8

空  位

250/5

 

250/5

1

49

D13

D13-1

ATA 變電所雙切箱

75/5

 

75/5

2

50

D13-2

ATB 消控室雙切箱

75/5

 

51

D13-3

ATE 消防泵房雙切箱

150/5

 

150/5

1

52

D13-4

ALA  健身俱樂部配電柜

400/5

40I

400/5

1

53

D13-5

ALN  商場(chǎng)二配電柜

200/5

30×30I

200/5

1

54

D13-6

ATBH百貨商場(chǎng)弱電總控室雙切

75/5

 

75/5

1

55

D13-7

空  位

400/5

40I

400/5

1

56

D16

D16

進(jìn)線柜

4000/5

120×50II

4000/5

1

      層配中AX柜需對(duì)總開關(guān)及各分支回路進(jìn)行儀表加裝,其余柜體僅改裝總表。改裝仍采用多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表。

 

4 設(shè)計(jì)變更

4.1電費(fèi)計(jì)量報(bào)表變更:

      變更內(nèi)容:運(yùn)行系統(tǒng)中所有下拉菜單(曲線、電能計(jì)費(fèi)報(bào)表)中的回路名稱改為儀表位置。

      變更原因:客戶更改回路用戶名稱后,下拉菜單里回路名稱沒有關(guān)聯(lián),不方便用戶查詢。儀表位置是不變化的。

      上海安科瑞電氣股份有限公司軟件設(shè)計(jì)部對(duì)客戶的要求經(jīng)過評(píng)審,同意對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行電費(fèi)計(jì)量報(bào)表變更。

4.2 添加功能:

      為了實(shí)現(xiàn)上海四季廣場(chǎng)系統(tǒng)的電能管理以及客戶電費(fèi)計(jì)量的直觀性,四季廣場(chǎng)物業(yè)管理部門經(jīng)過討論需要增加以下附加功能:

月電能(總電能)對(duì)比報(bào)表

含一年內(nèi)十二個(gè)月各月電能對(duì)比和查詢?nèi)我鈨蓚€(gè)月的電能對(duì)比。

日電能(總電能)對(duì)比報(bào)表

含一月內(nèi)各日電能對(duì)比和查詢?nèi)我鈨扇盏碾娔軐?duì)比。

電費(fèi)計(jì)量(原復(fù)費(fèi)率電費(fèi)計(jì)量保存)

總用電量不分復(fù)費(fèi)率,單價(jià)計(jì)量電費(fèi)。

月MD值對(duì)比(要求同*條)

電流變比

做出電流變比報(bào)表,并能打印。電流變比報(bào)表里要有儀表出廠編號(hào)。

      上海安科瑞電氣股份有限公司軟件設(shè)計(jì)部對(duì)客戶的要求經(jīng)過評(píng)審,同意對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行軟件添加以上功能。

 

 

5 系統(tǒng)功能

5.1系統(tǒng)主界面

      系統(tǒng)開機(jī)后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入操作系統(tǒng)和配電監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用全中文界面,操作簡(jiǎn)單方便;運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應(yīng)快捷按鈕即可進(jìn)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(顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測(cè)信息),模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)具有人機(jī)界面友好,顯示數(shù)據(jù)直觀,方便用戶查閱。

 

                                            1#變壓器低壓配電系統(tǒng)圖

 

                                              2#變壓器低壓配電系統(tǒng)圖

5.2報(bào)表查詢功能

5.2.1遙測(cè)報(bào)表查詢

      報(bào)表可以查詢?nèi)我鈺r(shí)刻所有回路的三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù),并有報(bào)表打印及導(dǎo)出功能。

                           

                                                    遙測(cè)報(bào)表

5.2.2歷史電度報(bào)表查詢

報(bào)表可以查詢所有回路任意時(shí)間間隔段所用的電度數(shù),同時(shí)報(bào)表具有打印及導(dǎo)出功能

                                                        

                              

 

 

 

 

 

 

 

歷史報(bào)表

5.2.3復(fù)費(fèi)率報(bào)表查詢

含有任意時(shí)段復(fù)費(fèi)率電能查詢,本月復(fù)費(fèi)率查看功能。

 

                     

                         

 

 

 

 

 

 

付費(fèi)率報(bào)表

                     

                                                                            

本月付費(fèi)率報(bào)表

5.2.4電費(fèi)計(jì)量

A、電費(fèi)計(jì)量有權(quán)限登錄,如果沒有權(quán)限人員無法登錄此界面查看電費(fèi),更改數(shù)值。

MD申請(qǐng)值報(bào)表含有對(duì)各回路用電客戶MD值修改、電費(fèi)修改、MD單價(jià)修改功能。

                     

                                                                        

MD申請(qǐng)值輸入

      B、現(xiàn)場(chǎng)2種不同智能儀表電費(fèi)計(jì)量方式

      B1、電費(fèi)計(jì)量為帶MD的儀表,時(shí)段可以任意設(shè)定查詢。復(fù)費(fèi)率時(shí)段電費(fèi)自動(dòng)算出。設(shè)定好要查時(shí)段,選擇回路,就自動(dòng)算出電費(fèi)。

注:平2電費(fèi)7、8、9三個(gè)月按峰電費(fèi)計(jì)量,其余各月按平電費(fèi)計(jì)量(自動(dòng)生成)。

                     

                                                                

電費(fèi)清單報(bào)表

B2、無MD電費(fèi)的智能儀表,電費(fèi)根據(jù)復(fù)費(fèi)率時(shí)段自動(dòng)算出。

                    

                                                                     

電費(fèi)清單報(bào)表

 

5.2.4 CT報(bào)表查詢

      報(bào)表可以查詢所有回路的CT值,具有打印及導(dǎo)出功能,方便管理人員后期維護(hù)的工作。

                     

                                                              

CT報(bào)表

 

5.3趨勢(shì)曲線功能

      曲線趨勢(shì):實(shí)現(xiàn)了用戶所要求的通過對(duì)各配電回路的電流、MD繪制趨勢(shì)曲線,分析該回路配電運(yùn)行狀況。曲線可對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)量程進(jìn)行設(shè)置,還可設(shè)置開始時(shí)間和時(shí)間間隔,方便用戶進(jìn)行任意時(shí)間的曲線查看。

                    

                                                             

電流趨勢(shì)曲線

                     

                                                                     

MD趨勢(shì)曲線

5.4 系統(tǒng)遙信狀態(tài)報(bào)警

       在配電系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障時(shí),會(huì)及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警提示用戶及時(shí)響應(yīng)故障回路,同時(shí)自動(dòng)記錄事件發(fā)生的時(shí)間和回路名稱,以便用戶查詢,追憶故障原因。              

       實(shí)時(shí)性:項(xiàng)目實(shí)施前現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)主要靠人工抄錄,1天2次,各回路時(shí)間不統(tǒng)一,可對(duì)性差;項(xiàng)目實(shí)施后后臺(tái)實(shí)時(shí)采集,50mS一次,可比性強(qiáng)。

       存儲(chǔ)管理:項(xiàng)目實(shí)施前紙質(zhì)記錄,查詢時(shí)翻箱倒柜,年久易失,數(shù)據(jù)日期管理復(fù)雜;項(xiàng)目實(shí)施后計(jì)算機(jī)存儲(chǔ),數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)10年以上,查詢速度快,只需鼠標(biāo)一點(diǎn),迅速準(zhǔn)確。

        整體分析:項(xiàng)目實(shí)施前各個(gè)時(shí)段用電量以及各個(gè)回路用電橫向和豎向無法對(duì)比;項(xiàng)目實(shí)施后通過曲線分析,峰平谷時(shí)段對(duì)比明顯,便于削峰填谷,而且三相用電的調(diào)配相對(duì)均衡。

        數(shù)據(jù)安全:項(xiàng)目實(shí)施前分散管理,手工定時(shí)備份,對(duì)連續(xù)數(shù)據(jù)備份不準(zhǔn)確;項(xiàng)目實(shí)施后同步集中管理,系統(tǒng)自動(dòng)即時(shí)備份。

       設(shè)備管理:項(xiàng)目實(shí)施前各個(gè)抽屜柜回路通斷電要現(xiàn)場(chǎng)去查看,斷電時(shí)無報(bào)警;項(xiàng)目實(shí)施后通過后臺(tái)一次系統(tǒng)圖清晰展示,回路跳閘時(shí),后臺(tái)自動(dòng)記錄,并伴隨自動(dòng)報(bào)警。

負(fù)荷調(diào)整:項(xiàng)目實(shí)施前調(diào)整三相回路負(fù)荷平衡比較困難;項(xiàng)目實(shí)施后實(shí)時(shí)管理分配各個(gè)回路電流任務(wù),使三相電流平衡,日志記錄。

7 結(jié)束語

       Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有通用性好、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn),在上海四季廣場(chǎng)項(xiàng)目上得以成功應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的普及,低壓配電智能化的要求也越來越高,變配電監(jiān)控及低壓配電管理使得實(shí)現(xiàn)配電室的無人職守真正成為現(xiàn)實(shí),系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析,便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況,制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,減少人力投入,提高工作效率,從而降低整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本。

 

參考文獻(xiàn):

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

 

 

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