摘要：本文主要介紹了廣電中心數(shù)據(jù)機(jī)房采用安科瑞智能電力儀表及Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)機(jī)房配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，儀表通過總線型組網(wǎng)方式，把數(shù)據(jù)上傳至后臺，進(jìn)行智能化組網(wǎng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化電能管理。

關(guān)鍵詞：智能電力儀表;觸摸屏;電能管理;Acrel-3000;臺州廣電中心

0 項(xiàng)目概述

臺州廣播電視總臺廣電中心大廈位于路北街道徐翁村，占地總面積5863平方米，設(shè)計(jì)總建筑面積13461.3平方米。其中地上建筑面積9997.5平方米(包括技術(shù)業(yè)務(wù)用房8345.3平方米，辦公面積1652.2平方米)，地下車庫面積3463.8平方米。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍為廣電中心數(shù)據(jù)機(jī)房低壓配電系統(tǒng)，包括設(shè)備輸入配電ATS柜、機(jī)房設(shè)備配電柜、機(jī)房UPS一期配電柜、機(jī)房UPS二期配電柜、設(shè)備列頭配電柜1、設(shè)備列頭配電柜2、設(shè)備列頭配電柜3、設(shè)備列頭配電柜4。

1 用戶需求

系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求如下：

1.1 實(shí)時顯示：初始界面采用系統(tǒng)圖，界面可以實(shí)時顯示每個回路的三相電流，實(shí)時顯示回路的通斷狀態(tài)，可通過連接查看回路詳細(xì)參數(shù)。

1.2 報警及事件：

1) 遙測實(shí)時報警功能：22只ACR120EL/K以及2只AMC16-3E3/K電壓、電流(或功率)、頻率、功率因數(shù)越限報警;限額值可以僅限由使用方管理用戶設(shè)定。

2) 遙測歷史報警功能：可查詢遙測歷史報警記錄。

3) 遙信實(shí)時報警功能：22只ACR120EL/K和2只AMC16-3E3/K及2只ARTU-K16斷路器通斷狀態(tài)報警。

4) 遙信歷史報警功能：可查詢遙信歷史報警記錄。

5) 通訊及系統(tǒng)故障報警：系統(tǒng)通訊出現(xiàn)故障須有報警及記錄功能。

6) 系統(tǒng)歷史操作記錄：包括各個用戶的登錄記錄、操作記錄。

1.3 趨勢分析：提供22只ACR120EL/K和2只AMC16-3E3/K的24只表28個回路的電流(或功率)日曲線圖和周曲線圖;曲線圖可以根據(jù)要求手動選擇時間范圍內(nèi)進(jìn)行查看及打印。

1.4 報表管理：電力參數(shù)抄表：可查詢歷史時刻各回路的有功功率值、無功功率值、用電量(kWh)、功率因素、每相電流及電壓值。

1.5 電能管理：綜合的電能統(tǒng)計(jì)報表功能，包含系統(tǒng)中24只低壓電力儀表所監(jiān)測回路的用電量，可以根據(jù)需求進(jìn)行不同時間段內(nèi)的用電量查詢。

1.6 權(quán)限控制功能：系統(tǒng)用戶及操作權(quán)限：設(shè)置管理員和操作員2個用戶及設(shè)置不同的權(quán)限，管理員可以設(shè)置報警越限值、關(guān)閉程序;操作員僅有查看打印權(quán)限。

1.7 HMI，現(xiàn)場3臺觸摸屏實(shí)現(xiàn)以下功能：

1) 現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)測功能，實(shí)時顯示各回路的電壓、電流、功率。

2) 遙測及遙信報警功能。

3) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，將現(xiàn)場采集的儀表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到后臺電能管理系統(tǒng)。

1.8 短信報警：將遙測或遙信報警信息短信通知用戶。

1.9 WEB發(fā)布：遠(yuǎn)程用戶可通過局域網(wǎng)瀏覽器訪問查看電能管理系統(tǒng)。

2 設(shè)計(jì)原則引用標(biāo)準(zhǔn)

2.1 設(shè)計(jì)原則

1) 開放性：本系統(tǒng)中將涉及到不同廠商的設(shè)備技術(shù)，以及系統(tǒng)的擴(kuò)展需求，在本項(xiàng)目的產(chǎn)品技術(shù)選型中，避免采用專有技術(shù)，從而使系統(tǒng)的軟硬件平臺具有充分的開放性.

2) 先進(jìn)性：系統(tǒng)的軟硬件平臺建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)以及系統(tǒng)的維護(hù)管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮當(dāng)今技術(shù)發(fā)展趨勢，采用相對先進(jìn)同時市場相對成熟的產(chǎn)品技術(shù)，以滿足系統(tǒng)未來的發(fā)展需求.

3) 高性能：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從服務(wù)器處理能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸能力、軟件系統(tǒng)效率等角度綜合分析，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、使系統(tǒng)具有足夠的處理能力，以適應(yīng)大數(shù)量量數(shù)據(jù)處理和用戶訪問需求，保障系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量。

4) 安全性：系統(tǒng)對安全性問題予以高度重視，從操作系統(tǒng)層，網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層每個層次都有相應(yīng)的措施以解決傳輸安全，系統(tǒng)安全和信息安全的需求。

5) 可靠性：系統(tǒng)應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備選型等方面綜合考慮，以確保系統(tǒng)中沒有單故障節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)7X24不間斷服務(wù)。

6) 擴(kuò)展性：在本系統(tǒng)中，所有的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存貯、應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)遵循可擴(kuò)充的原則，以實(shí)現(xiàn)隨著需求的發(fā)展而擴(kuò)展。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有很好的兼容性和可擴(kuò)充性，即可使不同的廠商的設(shè)備和系統(tǒng)集成到同一個平臺中，又可使系統(tǒng)在日后可以根據(jù)用戶需求方便地?cái)U(kuò)展。

2.2 引用標(biāo)準(zhǔn)

1) ISO/IEC11801《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

2) GB/50198《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

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

4) GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

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

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

7) DL/T 698.1-2009《第1部分：總則》

8) DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術(shù)規(guī)范》

9) 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》

10) 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》

11) 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》

12) 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》

13) 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》

14) 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》

3 解決方案

廣電中心機(jī)房電能管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層：

3.1 現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層儀表選型按照滿足用戶電能管理系統(tǒng)要求的原則，同時結(jié)合公司多年配電自動化系統(tǒng)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行配置。現(xiàn)場主回路監(jiān)測采用多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表ACR120EL/K以及多回路監(jiān)控裝置AMC16-3E3/K，可進(jìn)行回路電參量測量和開關(guān)量監(jiān)測;列頭柜出線回路不需計(jì)量，只需進(jìn)行開關(guān)量監(jiān)測，配置ARTU-16K。

3.2 網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，儀表以RS485總線連接。數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場增加集中顯示裝置觸摸屏TPC1062K,機(jī)房設(shè)備配電柜、機(jī)房UPS一期配電柜、機(jī)房UPS二期配電柜各配置一臺作為現(xiàn)場HMI。HMI接收儀表數(shù)據(jù)，同時將數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳到后臺電能管理系統(tǒng)。

3.3 站控管理層

站控管理層是針對配電網(wǎng)絡(luò)的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的最上層部分，主要是由電能管理系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作;電能計(jì)量管理功能設(shè)計(jì)各種符合用戶的報表格式，報表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：

4 系統(tǒng)功能

4.1 觸摸屏功能

1) 主界面

2) 實(shí)時顯示界面，實(shí)時顯示回路電參量及開關(guān)狀態(tài)。

3) 通訊界面顯示儀表和觸摸屏軟件通訊狀態(tài)。

4) 報警記錄查詢

4.2 電能管理系統(tǒng)功能

1) 配電監(jiān)測：以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時將實(shí)時采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開關(guān)的分合閘狀態(tài)。

2) 電能報表：安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。

3) 負(fù)荷曲線：安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路(或重要負(fù)荷的出線)設(shè)計(jì)了負(fù)荷趨勢曲線。便于配電維護(hù)人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。

4) 電參量報表：安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有對實(shí)時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實(shí)時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時數(shù)據(jù)庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時間段或選擇查詢最近更新的記錄數(shù)等，并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進(jìn)行事故追溯查詢。

5) 遙信實(shí)時報警：系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鞯姆趾祥l動作進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并報警。系統(tǒng)報警時能夠進(jìn)行信息語音提示，自動彈出報警畫面。

6) 遙測實(shí)時報警：系統(tǒng)具備遙測報警配置功能，報警類型包括電壓越限、電流越限、頻率越限、功率因數(shù)越限、斷路器分合閘。系統(tǒng)報警時能夠進(jìn)行信息語音提示，自動彈出報警畫面。

7) 遙信、遙測歷史報警查詢：安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)能夠?qū)b信、遙測報警數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，方便用戶對系統(tǒng)報警事件進(jìn)行追溯查詢。

8) 用戶權(quán)限管理：系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如配電回路名稱修改等)?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。

9) 基于B/S的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：系統(tǒng)配置了強(qiáng)大的WEB頁面發(fā)布功能，從而使得用戶可以通過基于Windows平臺的IE或其他主流瀏覽器，查看系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)、監(jiān)控畫面、歷史數(shù)據(jù)，瀏覽效果與在Acrel-3000服務(wù)器端看到的系統(tǒng)畫面完全相同。

10) 手機(jī)短信報警：系統(tǒng)支持手機(jī)短信報警功能，系統(tǒng)遙信、遙測實(shí)時報警信息可以通過短信報警模塊發(fā)送到指定的系統(tǒng)管理人員手機(jī)上，使得用戶能夠及時了解現(xiàn)場配電情況，消除可能發(fā)生的配電隱患。

5 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源緊張、環(huán)境惡化已受到全球的密切關(guān)注，能源是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，為了響應(yīng)國家號召，走可持續(xù)發(fā)展的道路，節(jié)能降耗是首要任務(wù)。其中，電能在所有能源中消耗量比較大，對電能的統(tǒng)一管理顯得尤為重要。只有對電能進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的計(jì)量，才能從真正意義上節(jié)約電能。

Acrel-3000系列電能管理系統(tǒng)是我公司緊密把握電力系統(tǒng)用戶的需求，遵循電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而二次開發(fā)的一套具有專業(yè)性強(qiáng)、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點(diǎn)的適用于低壓配電系統(tǒng)的電能管理系統(tǒng)。通過遙測和遙控可以合理調(diào)配負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，有效節(jié)約電能，為用電的合理管理提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。

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• 文章標(biāo)簽： 路橋 電能 機(jī)房
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