摘要：介紹外灘27號電能管理系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)建筑電力監(jiān)控的能耗管理及Acrel-3000型系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能，為樓宇電力監(jiān)控與電能統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為節(jié)能提供決策依據(jù)。
關鍵詞：電能管理系統(tǒng)、外灘27號;智能電力儀表;Acrel-3000型
0 概述
上海安科瑞電氣股份有限公司于2010年11月承接了外灘27號電力監(jiān)控/電能管理系統(tǒng)，外灘27號即中山東一路27號，現(xiàn)為羅斯福酒店，共8層樓分南北樓及觀光屋頂。
外灘27號系統(tǒng)分兩個部分，一部分是地下一層的變電所低壓部分智能電力儀表，另一部分是樓層中智能電力儀表。針對外灘27號的現(xiàn)場實際情況，通過計算機和通訊網(wǎng)絡，將分散樓層中儀表和變電所中的儀表和現(xiàn)場設備連接為一個有機的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)設備運行的遠程監(jiān)控和集中管理。
設計的電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)具備全電參量測量、開關量狀態(tài)監(jiān)測以及電能計量與電能質量管理等功能。設計中充分體現(xiàn)系統(tǒng)的可用性、先進性、方便性、安全性、可靠性、可擴展性及系統(tǒng)性價比的合理性。
1 項目立項的意義
外灘27號對電能管理即電能抄表比較關注，變電所和樓層中一共有大約210只智能電力儀表，如果要值班人員去抄一遍所有表的數(shù)據(jù)，這樣費時費力又不能實時的反應一些緊急狀況。使用該系統(tǒng)可以帶來如下優(yōu)點：
1）該項目中儀表分布的比較散，沒有系統(tǒng)之前只能通過人力去樓層間去抄表，查看電力參量，這樣對于抄表人員來說費時又費力，而且也不能及時的掌握第一手信息。使用系統(tǒng)后后臺值班監(jiān)控人員只需在值班室或者在物業(yè)辦公室就能實時準確的監(jiān)控到每個表的運行情況，和表所測量的各個電參量，實時的進行抄表，省時省力，快速及時的掌握用電情況。
2) 系統(tǒng)保存了自系統(tǒng)運行以來的重要數(shù)據(jù)，故如需查詢以前的像電能這樣的數(shù)據(jù)，直接在遠程抄表中輸入查詢時間，那時的數(shù)據(jù)就會顯示出來。便于管理人員分析對比，如一些電參量突變，像電流一下變很大，就要看這個回路是否短路，查看問題，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少設備維護費用，延長設備使用壽命；提高運行管理效率，減少運行維護人員工作量。
3）通過數(shù)據(jù)分析，使管理者合理有效地利用設備，減少不必要設備添置，避免了資源浪費，精簡值班人員數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)電能消耗異?，F(xiàn)象，采取有效措施進行設備改造或補償，以避免電能損耗，這樣下來節(jié)約大量資金。通過對資源的充分利用，強調高效率、低能耗、低污染，達到節(jié)約能源、保護環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的目標。
4) 系統(tǒng)具有柱狀圖、報表分析，曲線顯示等功能，這樣可以形象的反應數(shù)據(jù)。
2 項目的設計方案
上海安科瑞電氣股份有限公司為外灘27號項目設計的電力監(jiān)控及電能管理系統(tǒng)采用分層分布式結構，由站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層組成。
現(xiàn)場設備層主要的設備為：諧波表、網(wǎng)絡多功能表、電流表。這些儀表分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場屏蔽雙絞線進行組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡通訊層主要為：通訊服務器，其主要功能為采集現(xiàn)場設備層中的儀表數(shù)據(jù)，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
各智能電力儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務器。變電所低壓柜內儀表內分4根總線連到變電所內通訊服務器，樓層分6根總線連到一樓的南配電間的通訊服務器，然后兩臺服務器拉網(wǎng)線連到交換機，最后工業(yè)交換機通過網(wǎng)線連到監(jiān)控主機。由于物業(yè)辦公室和監(jiān)控室不在一個地方，為了方便物業(yè)查看故拉了一根網(wǎng)線到物業(yè)辦公室，在監(jiān)控主機上做了web界面發(fā)布，這樣在物業(yè)辦公室就能看見軟件的運行畫面，并能就近打印報表。
本系統(tǒng)采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結構如下圖所示：
3 系統(tǒng)實現(xiàn)的的過程
首先通過我們的串口服務器將總線上的電力智能儀表中的數(shù)據(jù)量進行采集，然后后臺監(jiān)控中心我們通過軟件把采集到的數(shù)據(jù)進行處理并保存到我們系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫里。在我們系統(tǒng)上把需要實時顯示的數(shù)據(jù)量在界面上實時刷新的顯示出來；需要查詢和分析過去的歷史記錄的數(shù)據(jù)，通過我的各種查詢報表和分析曲線等一些形象的界面反應給值班人員；在界面中實時顯示一次圖的狀態(tài)；在系統(tǒng)中把變電所內的各個回路進行分合閘時進行報警；系統(tǒng)中設置針對值班室內不同級別的用戶，設置不同的權限來進行操作管理，防止因人為誤操作或人為破壞給生產(chǎn)帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。
下圖為顯示兩個進線回路的電流曲線畫面：
下圖為1#變壓器出線柜的配電示意圖：
現(xiàn)在外灘27號項目里，還有幾層樓正在裝修，業(yè)主會把這座建筑的幾層樓給租給其他商戶，故收取電費需要統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，有了電能管理系統(tǒng)，收取電費時就有了憑據(jù)。酒店內的樓層內的各個區(qū)域內的空調、廚房、照明等所產(chǎn)生的電能都有了數(shù)據(jù)保存，以后管理電能時就有了依據(jù)。
系統(tǒng)的完成，讓數(shù)據(jù)查詢人員的抄表任務輕松了，節(jié)約了抄表時間，提高了抄表積極性。
5 結束語
Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有實用性、安全性、系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性、可擴展性、易維護性。隨著計算機信息技術的普及，低壓配電智能化的要求也越來越高，變配電監(jiān)控及低壓配電管理使得實現(xiàn)配電室的無人職守真正成為現(xiàn)實。該系統(tǒng)在外灘27號的應用，實現(xiàn)了把變電所內和樓層內的各個回路的智能電力儀表電參量的遠程監(jiān)控，對采集的數(shù)據(jù)進行顯示，處理，并生成報表、圖形、曲線等，便于值班人員的分析與定時查詢所需要的數(shù)據(jù)。