Acrel-3000电能管理系统在上海华大孵化中心项目中的应用

安科瑞 陈聪 周洁 陈正 于洋

摘要：针对用户侧主要的用能节点，设计安装智能仪表，再通过后台系统来实时监控各用能回路的工作状态；并计量各个回路的用电量、用水量、用气量。通过实时监控用能以及相关电力参数、提高用能安全、可靠及维护效率、降低维护的人工成本、实现了配电系统监控的无人值守。通过用能的实时监测，数据的采集及存储，明确用户的电能使用水平以及电能的具体去向，为用户节约电力维护成本、物业的合理收费提供数据依据，后期亦可根据对用能数据的分析制定相应的节能改造措施。现就上海华大孵化中心项目中使用的ACREL-3000电能管理系统对用户侧用能智能化做一简要介绍。

关键词：上海华大孵化中心  电能管理  无人值守  节能改造  智能配电系统  配电自动化

0 引言

    用户侧用能智能化监测是配电智能化、科学化管理的重要组成部分。通过智能化设备对用户侧的用能实时监测，通过用能数据的积累，分析，对用户收取合理的用能费用。通过ACREL-3000电能管理系统构建智能用能服务体系，使用智能仪表以及智能用电管理终端设备，以此达到科学用能目的。

    ACREL-3000电能管理系统正是针对以上趋势而研发的用户端电能管理系统。本系统通过对上海华大孵化中心项目内重要回路进行计量，通过对监测回路用能的实时计量、存储、分析，以表格或图形的形式来显示整个计量体系用能状况，明确用能去向，为管理者用能考核，用能收费提供数据依据。

    本文以上海华大孵化中心为例，简单介绍ACREL-3000电能管理系统在上海华大孵化中心配电系统中的应用。

1 项目介绍

    上海华大孵化中心位于金沙江路，与上海华大科技大厦属于同胞楼。本项目建筑框架16层，为商业办公楼写字楼。本项目需要设计一套电能管理系统，针对楼内的用户进行用能计量，每个月底出具用能报表，根据报表用能计量对客户进行用能收费。

    本项目的中的用户的用电从楼层动力柜内引出。在楼层动力柜的进线以及出线分别安装智能计量表计来实现每层用能的总计量以及具体用户的用能计量，通过对关键节点的用能计量，由此实现用户用能的透明化，智能化。ACREL-3000电能管理系统对智能计量仪表的数据采集、存储、处理，并以图形、报表的形式导出，为管理人员提供具体的用电明细。

2 用户需求

    本项目中主要是楼层内用户用能数据的采集以及电能报表的统计，显示。基本的需求整理分析后分为以下几个方面：

1）楼层动力柜的进线、出线的用能计量；

2）所有用户的用能日、月、年报表；

3）楼层动力柜进线以及出线的用能误差控制在2%以内；

4）智能表计的集抄功能，并自动生成符合客户管理需求的电参量报表；

5）用户权限等级管理，不同等级权限实现不同等级管理操作；

3 设计方案

    3.1参考标准

    系统的设计满足以下所列制造和试验标准：

JGJ/T 16-92        《民用建筑电气设计规范》

GB/J63-90          《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

GB/T13730          《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

GB2887            《计算站场地技术要求》

GB/50198-94         《监控系统工程技术规范》

DL/T 698.31-2010     《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

DL/T 698.41-2010     《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

DL/T/814-2002      《配电自动化系统功能规范》

3.2 系统架构设计

    鉴于上海华大孵化中心的建筑规模、性质，以及后续项目的可连带发展的性质，安科瑞电气股份有限公司系统部根据用户的几点需求以及在相同性质工程中的经验，对该建筑的智能配电系统的搭建做以下设计：上海华大孵化中心所有监控点位现已安装智能电力仪表，且均采用标准的Modbus-RTU协议。将现场安装的智能仪表通过屏蔽双绞线以手拉手式相连，数据总线直接铺设至主机所在的变电所值班室。数据总线通过协议转换隔离器将数据传输至系统主机。系统示意图1所示。

 图1

4 系统功能

    上位机软件采用ACREL-3000电能管理系统，通过软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等，完成了在上位机软件监控及电力监控的功能。

4.1 功能特点

    ACREL-3000电能管理系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠的特点。点击相应快捷按钮即可进入相应的系统功能模块；系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统具有人机界面友好，显示数据直观，方便用户查阅。

4.2 软件功能：

4.2.1运行系统

    软件的界面可以根据项目的特点和客户的要求来设计。初始界面为“登录界面"，客户需通过用户名，输入相应密码，方能进入本系统。

4.2.2通讯示意图

    通讯示意图为拓扑图，显示系统与仪表的通讯是否正常。通过界面模块颜色的变化来反映整个系统各个监控点位的运行状态。界面如图所示。

通讯示意

4.2.3 监测详图

    监测详图反应了整个系统配电回路名称，相应的配电体系以及回路的主要电参量。通过实时数据的显示，直观反映本项目各个监测回路的运行数据，便于管理者实时了解系统运行状态。界面如图所示。

监测详图

4.2.4 参数抄表

    参数报表反映了本项目监测回路的在过去某时间点的运行数据，通过当前或者过去某时间点的实时参量数据反映回路状态。主要的数据包括：三相电压，三相电流，电能，有功功率，无功功率，功率补偿因数，频率。界面如图所示

参数抄表

4.2.5 电能报表

    电能报表是对用电量的管理以报表形式呈现，该报表可以实现系统运行期间的任意时间段内的月抄表，日抄表，小时抄表等功能，且可以Excel形式导出或打印。界面如图所示。

电能报表

4.2.6实时报警

    本系统还针对主要电参量的遥测量（包括进线回路的电流、电压、频率、功率因素和出线回路的电流越线报警）。也能点击打开历史报警调出历史报警界面。界面如图所示。

实时报警

5 结束语

    商业办公建筑用能智能化、透明化，是当前市场主流客户的选择。通过在建筑的关键节点或者业主的供配电柜进出线节点安装电能计量仪表，利用计算机网络集成技术，为客户提供远程抄表、数据存储、数据处理等服务，帮助客户实时掌握建筑的用能状况，实现建筑用能的智能化管理。

    上海华大孵化中心大厦电能管理系统实现用电数据的实时采集、存储、显示、导出。在楼层动力柜进线端和出线端安装电能计量仪表，由此搭建建筑内每层楼的业主用能体系。在调试过程中，对每层楼内的进线用能、出线用能进行了核对，整改了部分回路的接线问题，使进出线回路的误差在1%以内。系统的设计、安装、调试的同时，也是对整栋建筑用能架构的详细梳理，通过对用能情况的细致分类，明确整栋建筑用能的具体去向，从而了解各个业主的运作状态。统实现对采集数据的分析、处理，实时显示业主各配电回路的电能使用状况、负载越限具有弹出报警对话框及报警声音提示，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、研究制定相应的用能服务计划。该系统运行安全、可靠、稳定，为配电系统终端用户解决各个配电回路的具体用电不明的问题，为后期电力系统的维护及制定合理的物业服务提供了真实可靠的依据。