產(chǎn)品中心
- 無(wú)線計(jì)量模塊
- 有源電力濾波柜 APF
- 電能管理
- 智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器
- 無(wú)功補(bǔ)償柜
- 霍爾傳感器
- 防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)
- 消防電源監(jiān)控
- 電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置
- 中壓測(cè)控裝置
- 電量傳感器
- 電力監(jiān)控與保護(hù)
- 醫(yī)療IT配電系統(tǒng)
- 精密配電列頭柜
- 工業(yè)IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置
- 智能照明控制系統(tǒng)
- 系統(tǒng)集成
- 電氣安全
- 電能質(zhì)量治理
- 數(shù)據(jù)中心
- 智能網(wǎng)關(guān)
- 新能源
嘉定司法中心電能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
繆建梅
(安科瑞電氣股份有限公司,上海嘉定 201801)
摘 要:本文介紹基于PZ系列可編程智能電測(cè)表的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在嘉定司法中心的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化電能計(jì)量管理。
關(guān)鍵詞:機(jī)關(guān);智能電測(cè)表;電能管理軟件
0 引言
嘉定司法中心位于嘉定新城白銀路、永盛路路口,總占地面積85畝,總建筑面積9.2萬(wàn)平方米,預(yù)計(jì)工程建安投資4億元,建成后,供區(qū)法院、檢察院、*局、政法委、610辦公室在內(nèi)的政法系統(tǒng)單位辦公使用。該項(xiàng)目有1#(*局)、2#(法院、檢察院)兩個(gè)變配電室,室內(nèi)的配電柜中安裝了安科瑞332塊PZ系列可編程智能電測(cè)表。為了能夠?qū)崿F(xiàn)電力參數(shù)實(shí)時(shí)遙測(cè)、電能計(jì)量、電能報(bào)表等功能,系統(tǒng)采用Acrel-3000電能管理軟件,做到集中管理、集中控制,省去了值班人員現(xiàn)場(chǎng)抄表的煩瑣,具有投資少、簡(jiǎn)明實(shí)用、便于智能管理等點(diǎn)。
1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-3000電能管理軟件是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過(guò)程控制的軟件,zui大特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式"而不是編程方式來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)集成,它提供了良好的用戶開(kāi)發(fā)界面和簡(jiǎn)捷的工程實(shí)現(xiàn)方法,只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的“組態(tài)",便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能。比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,所有應(yīng)用(例如趨勢(shì)曲線、報(bào)警等)對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地?cái)?shù)據(jù)*相同,通過(guò)“組態(tài)"的方式大大縮短了自動(dòng)化工程師的系統(tǒng)集成時(shí)間,提高了集成效率。嘉定司法中心電能管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1。
圖1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu),按功能或區(qū)域進(jìn)行劃分,模塊化設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)分為三層,即現(xiàn)場(chǎng)層、中間層、主控層。
1.1現(xiàn)場(chǎng)層
現(xiàn)場(chǎng)層主要任務(wù)是將現(xiàn)場(chǎng)的各種配電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和測(cè)量,并將采集和測(cè)量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其中1#變配電室主要設(shè)備是:PZ80-E3/KC、PZ80-E4/KC、PZ80-AI3/KC可編程智能電測(cè)表共168塊;2#變配電室主要設(shè)備是:PZ80-E3/KC、PZ96-E4/KC、PZ96-AI3/KC、PZ72-AI3/KC可編程智能電測(cè)表共164塊。上述設(shè)備均相互獨(dú)立完成各自的功能,不依賴主控計(jì)算機(jī)運(yùn)行,具備RS-485 通信接口,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的RS-485總線將檢測(cè)到的各項(xiàng)電參數(shù)和狀態(tài)信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元—通訊服務(wù)器。
PZ系列可編程智能電測(cè)表,該系列儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過(guò)面板薄膜開(kāi)關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開(kāi)關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。
1.2中間層
中間層位于現(xiàn)場(chǎng)層與主控層之間,采用高性能、嵌入式通訊服務(wù)器。通訊服務(wù)器負(fù)責(zé)把現(xiàn)場(chǎng)層儀表采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換上傳到主控層,是主控層與現(xiàn)場(chǎng)層的橋梁。
1.3主控層
主控層位于1#*局變配電室旁的值班室,配置高性能、高可靠性工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、UPS不間斷電源、打印機(jī)等。Acrel-3000電能管理軟件安裝在主控計(jì)算機(jī)上,通過(guò)軟件的人機(jī)界面和各種管理功能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)大樓電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)表管理。
嘉定司法中心的值班室位于1#*局負(fù)層變配電室旁,配置臺(tái)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī);2#變配電室現(xiàn)場(chǎng)采用13根總線,使用臺(tái)16口的串口服務(wù)器,通過(guò)光纖連接至1#值班室內(nèi)的交換機(jī)上;1#變配電室現(xiàn)場(chǎng)采用13根總線,使用臺(tái)16口的串口服務(wù)器,連接至值班室內(nèi)的交換機(jī);再通過(guò)大樓的局域網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)。
2. 電能管理系統(tǒng)的主要功能
系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了次主接線圖界面顯示;電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警;事件記錄;系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè);故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打印;系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能。
2.1 數(shù)據(jù)采集與處理
數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Ep、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶,達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求,同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶查詢。
2.2 人機(jī)交互
系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣次主接線圖,顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù),畫(huà)面定時(shí)輪巡切換;畫(huà)面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新;模擬量顯示;開(kāi)關(guān)量顯示;連續(xù)記錄顯示等。
2.3 故障報(bào)警及事故追憶
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)間地點(diǎn),以被用戶查詢,追憶故障原因。
2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)建立與查詢
主要完成遙測(cè)量和遙信量定時(shí)采集,并且建立數(shù)據(jù)庫(kù),定期生成報(bào)表,以供用戶查詢打印。
2.5 用戶權(quán)限管理
針對(duì)不同級(jí)別的用戶,設(shè)置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來(lái)的損失,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運(yùn)行。
2.6 運(yùn)行負(fù)荷曲線
定時(shí)采集進(jìn)線及重要回路電流負(fù)荷參量,自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢(shì)曲線的,方便用戶及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。
2.7 電能成本管理
自動(dòng)進(jìn)行日、月、年的電能統(tǒng)計(jì),可以進(jìn)行尖、峰、平、谷時(shí)段設(shè)定,實(shí)現(xiàn)具有電能分時(shí)計(jì)費(fèi)功能,同時(shí)生成日、月、年報(bào)表。
3. 案例分析
上海市嘉定區(qū)司法中心低壓配電系統(tǒng)主要有8臺(tái)10/0.4 kV配電變壓器和2臺(tái)應(yīng)急發(fā)電機(jī),本系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)低壓進(jìn)線及相應(yīng)配出回路的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
進(jìn)線回路采用PZxx-E4/KC,它能測(cè)量三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無(wú)功電能等多種電參量,并帶有4路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),帶RS485通訊接口。
配出回路采用PZxx-AI3/KC,它能測(cè)量三相電流,帶有4路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),帶RS485通訊接口。
高壓配電系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)高壓回路的運(yùn)行狀態(tài),紅色代表合閘,綠色代表分閘;并在畫(huà)面上動(dòng)態(tài)顯示三相電流、線電壓。見(jiàn)圖2。
圖2 1#(*局)高壓配電系統(tǒng)圖
低壓配電系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)備的電參量,其中包括:進(jìn)線三相電流,功率,功率,電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流,見(jiàn)圖3。
圖3 T1變壓器低壓配電系統(tǒng)圖
系統(tǒng)通訊狀態(tài)圖,可實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)各設(shè)備通訊運(yùn)行情況,見(jiàn)圖4。
圖4 1#(*局)配電室通訊狀態(tài)
遠(yuǎn)程抄表功能,完成對(duì)各主要回路的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程集抄功能,見(jiàn)圖5。
圖5 遠(yuǎn)程抄表
電能報(bào)表功能,根據(jù)時(shí)間段可以查詢各回路的用電量情況,定期打印報(bào)表,見(jiàn)圖6;
圖6 電能報(bào)表
趨勢(shì)曲線,可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況,見(jiàn)圖7。
圖7 趨勢(shì)曲線
事件記錄功能,事件記錄報(bào)警可實(shí)時(shí)歷史查看,見(jiàn)圖8;
圖8 事件記錄
4. 設(shè)備與投資
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況所配置的系統(tǒng)硬件含采集裝置、電源、工作站主機(jī)、打印設(shè)備、系統(tǒng)軟件、弱電安裝施工等總計(jì)費(fèi)用為14萬(wàn)元左右。配電各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)均可通過(guò)監(jiān)控主機(jī)集中顯示,方便配電管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電故障環(huán)節(jié),按月統(tǒng)計(jì)用電數(shù)據(jù),又可以轉(zhuǎn)發(fā)上傳至樓宇自控系統(tǒng)BAS,便于整體調(diào)度。相對(duì)于傳統(tǒng)的電工抄表、統(tǒng)計(jì)雖增加了次投入,但智能化程度得到提高,節(jié)省了人力資本的投入。省去了值班人員現(xiàn)場(chǎng)抄表的煩瑣,具有投資少、簡(jiǎn)明實(shí)用、便于智能管理等點(diǎn)。
5. 結(jié)束語(yǔ)
Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有通用性好、可靠性高、組態(tài)靈活等點(diǎn),在嘉定司法中心項(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(lái)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(wú)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]《電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中電力出版社
作者簡(jiǎn)介:繆建梅,女,本科,任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,:, ,:2880157864,:http://it.shacrel.cn