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技術(shù)文章

蘇州歐蓓沙中華美食城電能管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

閱讀:308          發(fā)布時間:2018-11-2

安科瑞 唐瀟倩

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要:介紹蘇州歐蓓沙中華美食城電能管理系統(tǒng),采用智能電力儀表和預(yù)付費(fèi)儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的預(yù)付費(fèi)報警、實時監(jiān)控和電能管理。

關(guān)鍵詞:商住一體,歐蓓沙中華美食城,樓層,預(yù)付費(fèi)電表,Acrel-3000型,電能管理系統(tǒng),售電管理軟件

 

0、概述

歐蓓莎·中華美食城,中國服務(wù)業(yè)500強(qiáng)歐蓓莎集團(tuán)鼎力打造。項目位于越溪城市副中心,百萬平米商圈核心、五百萬平米社區(qū)*,緊臨軌道交通4號線興昂路站,西臨友新高架、南鄰繞城高速、北接吳中大道,蘇嘉杭高速公路近在咫尺,向北5分鐘抵達(dá)人民路,聯(lián)通觀前商圈。

本項目為蘇州歐蓓沙中華美食城電能管理系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求,需要對蘇州歐蓓沙中華美食城的樓層配電箱回路進(jìn)行電能管理,另外配合售電系統(tǒng)對商鋪進(jìn)行收費(fèi),以保證用電的透明、安全、可靠和。

Acrel-3000型低壓智能配電系統(tǒng),充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,對變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),通過計算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò),將分散在樓層的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機(jī)的整體,實現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理,輔助預(yù)付費(fèi)售電管理。

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)歐蓓沙中華美食城的0.4kV樓層配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)控與預(yù)付費(fèi)管理,監(jiān)控范圍為樓層52臺DTSY1352-C,602臺DDSY1352-C,35臺PZ96,17臺PZ72,共38條總線,分別接入三個串口服務(wù)器,在主樓設(shè)置后臺進(jìn)行監(jiān)控管理及收費(fèi)管理,兩個輔樓通過采集箱局部組網(wǎng)后經(jīng)光纖通訊接入后臺。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),即站控層,通訊層與間隔層;

如圖(1)、(2)、(3)所示:

 

圖(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

 

 

圖(2)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

 

圖(3)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

間隔設(shè)備層主要為:多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊,實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為:通訊服務(wù)器,其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集,同時遠(yuǎn)傳至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

站控管理層:設(shè)有高性能工業(yè)計算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上,集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況,以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。

以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗噪聲*力增強(qiáng),總線上允許連接多達(dá)32個設(shè)備,大傳輸距離為1.2km。

2、電能管理系統(tǒng)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,實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Epi、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時準(zhǔn)確的顯示給用戶,達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

2.2  人機(jī)交互

系統(tǒng)提供簡單、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)電氣一次主接線圖,顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運(yùn)行參數(shù),畫面定時輪巡切換;畫面實時動態(tài)刷新;模擬量顯示;開關(guān)量顯示;連續(xù)記錄顯示等。

2.3  歷史事件

歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互,通過歷史事件查看平臺,您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件,為您把握整個系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。

2.4  數(shù)據(jù)庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集,并且建立數(shù)據(jù)庫,定期生成報表,以供用戶查詢打印。

2.5  用戶權(quán)限管理

針對不同級別的用戶,設(shè)置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來的損失,實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運(yùn)行。可以通過用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

2.6  遠(yuǎn)程報表查詢

報表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計報表樣式,把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、組合和統(tǒng)計生成用戶需要的報表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。

報表具有自由設(shè)置查詢時間實現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計,數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。

3、售電軟件功能

3.1.登錄管理:主要管理登錄系統(tǒng)的操作,包括操作員管理,修改操作員密碼,權(quán)限的管理等。

3.2.系統(tǒng)設(shè)置:系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)維護(hù)管理。

3.3.客戶管理:包括新表開戶,換表補(bǔ)電,過戶處理,注銷客戶信息等。

3.4.IC卡操作: 包括讀卡,清卡,售電寫卡,制作各種參數(shù)卡等。

3.5.數(shù)據(jù)查詢:各類明細(xì)報表,統(tǒng)計報表,通用查詢等。

3.6.數(shù)據(jù)管理:系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫備份,數(shù)據(jù)庫管理

4、案例分析

蘇州歐蓓沙中華美食城電能管理系統(tǒng)為樓層配電箱的管理,本項目針對這及樓層配電箱的0.4kV配電和進(jìn)行電能管理、售電充值。

各回路采用DTSY1352-C、DDSY1352-C系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表,該儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度、剩余電量、表號。其余公共計量部分采用PZ系列多功能電表進(jìn)行電能計量與管理。

低壓配電二次圖見圖(4)和圖(5),功能有電量遙測主要監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備的電參量,其中包括:線三相電壓,電流,功率,功率因數(shù),電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流;遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),主要包括:開關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報警;斷路器變位時會發(fā)出報警信號,提醒用戶及時處理故障;剩余電量顯示及報警。

 

圖(4)預(yù)付費(fèi)管理圖

 

圖(5)低壓配電二次圖

遙信和遙測報警功能,主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控,對開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警,提醒值班人員及時處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能。見圖(6)。

 

圖(6) 實時遙信報警信息

參數(shù)抄表功能,主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。該報表查詢供所有電表的參數(shù),主要包括:三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。見圖(7)。

 

圖(7) 參數(shù)抄表

用電量報表功能,可選擇時間段進(jìn)行查詢,支持任意時間段電度累計查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。如下圖所示,顯示某段時間內(nèi)的各配電回路的用電量,用戶可以直接打印報表,可以以EXCEL格式另存到其他位置。 見圖(8)。

 

圖(8) 電能報表

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。見圖(9)。

 

圖(9)系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

5、結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地重點(diǎn)工程項目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的必然選擇,本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在蘇州歐蓓沙中華美食城的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對樓層配電的實時監(jiān)控與電能管理,并且對于預(yù)付費(fèi)售電情況進(jìn)行實時報警,通知商鋪及時繳費(fèi),不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與串口服務(wù)器、計算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(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)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框及語音提示,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定,為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),取得了較好的社會效益。[2]

參考文獻(xiàn):

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

[2].周中等編著. 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[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10

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