安科瑞电气股份有限公司

    仙华文景园(一期工程)总用地65.16公顷，总建筑面积7.4万平方米，设有文化活动中心、书画会展中心、仙龙广场和仙墨湖大坝等，是一处处处散发着艺术气息的建筑，串起了浦江书画名人墙、剪纸雕塑、六大“非遗”展示墙等多处人文景观。

    本次项目为文化活动中心、书画会展中心部分提供电能管理系统，以满足他们电能计量的需求。

1   需求分析

    现场为两座0.4KV配电室。电能管理系统需要实现数据集中管理、分析处理。软件大概功能要求如下：

    电压、电流、功率、功率因数及频率等监测信息实时刷新，并以一次图形式直观动态显示。各回路子画面上显示该回路各电参量、回路名称、电流越限值等信息。

    对各回路电力仪表的电流绘制趋势曲线，便于分析该回路配电运行工况。

    对各回路电力仪表的电能集中抄表功能，并可生成时间段内符合客户管理需求的用电报表。

    本技术条件适用于上海财经大学的0.4KV配电室低压柜。供方产品应具有高安全性与可靠性、易于扩展、便于维修与维护。供方提供的产品应至少满足本技术条件，但不仅限于此，其技术性能应满足对配电室数据监控的要求。

2  系统方案

    监控系统主要实现两座建筑的楼层强电配电室0.4kV配电系统进行用电监控与电能管理。监控范围为仪表进行远程实时监控和电能管理。两套系统分别接入楼层配电室48只以及27只ACR120EL多功能电力仪表，总线直接接入本变电所内采集设备；后台位于消控室内，总线直接上传至后台主机，从而在监控主机上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。

    现场拓扑结构如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

1）站控管理层

    站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS等。

2）网络通讯层

    通讯层是由仪表总线经后232/485转换器，连接至后台主机的232串口，从而将智能电力仪表的数据上传至系统后台。

    通讯层的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，极大提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。

3）现场设备层

    现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，智能仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器到达该配电间监控主机进行组网，实现远程控制。

    低压进线和馈线回路采用多功能仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、功率因数、频率、有功电度、无功电度。

3  系统功能

功能特点

    本系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠。系统具有一次系统图显示，模拟图显示，网络结构图显示及报表显示；系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。

用户管理

    为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如配电回路名称修改等）。定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行维护管理提供可靠的安全保障。将用户的级别分为操作工、工程师、系统管理员这三个等级，每个等级可以单独赋给不同的操作权限，包括进入运行、退出运行、报表管理。系统管理员为最高等级用户，高一级的用户可以添加、删除下一级别的用户。

通讯状态

通讯状态功能说明

     实时显示接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构，可在线诊断系统网络通讯状态，发生网络故障时能自动在屏幕上显示故障单元和故障部位。从而方便系统维护人员实时掌握现场各设备的通讯状态，调查故障原因，对出现异常的设备及时维护，保证系统的稳定运行。

配电监测

配电监测功能说明

详细参数

    上图所示为本系统配电监测界面，实时显示配电室各回路三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、率因数，实现远程数据的本地实时显示。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，提醒值班人员及时处理故障，降低事故发生率。

电参量报表

电参量报表功能说明

    实时电力参数的存储和历史电力参数的管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到实时数据库。在监控画面中能够自定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数等，并通过报表方式显示出来。可以通过对保护装置工作状态的记录，以及对故障信息的记录，准确的反映出系统中存在的问题，从而便于工作人员解决。

电能报表

电能报表功能说明

    为了实现对本楼内各回路用电量的监管，系统设计了电能管理报表，系统通过对有功电度的采集，呈现系统运行期间的任意时间段内的各回路用电，每个进线回路及它所带的出线回路制作在一张表内，可方便查询和打印，可以帮助建立有效的用能管理考核制度。通过系统的建设和制度的建立，，有效的节约了能源消耗。

电流曲线

电流曲线功能说明

    对配电系统总进线回路（或重要负荷的出线）设计了电流势曲线。便于配电维护人员及时掌握用电需求与供电系统负荷占比，确保供电可靠性，为用户单位的用能权益提供保障。借助该功能，还可分析用能需量的增长趋势，适时调整需量申报，减少因需量偏差过大造成的多余缴费。电流曲线可以帮助用户进行电能质量分析和故障分析。

报警及事件

报警及事件查询功能

 本系统提供遥信实时报警功能，分别对监测系统所采集的遥测量和遥信量的数据判断，并提供电流或者电压越限报警功能。

    本系统提供过去任意时间段内的系统报警信息的查询服务，包括遥测报警和遥信报警，内容为具体的报警时间，报警类型，报警内容等。

4  结束语

    在当今配电设施的应用中，变电所的配电安全性至关重要，本文介绍的Acrel-3000电能管理系统在浦江县仙华文景项目新建0.4KV配电室的应用，可以实现对配电所供配电回路用电的实时监控，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与串口服务器、计算机等组成电力监控系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、短信报警灯，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究，该系统运行安全、可靠、稳定，为学校解决用电计量问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的效益。

参考文献：

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中等编著. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10

作者简介：

张小莉，女，本科。任职单位：现任职于安科瑞电气股份有限公司
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