上海某大學(xué)理科實驗樓群電力監(jiān)控系統(tǒng)項目的設(shè)計與應(yīng)用

摘要： 

智能用電是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要支柱和六大環(huán)節(jié)之一，是實現(xiàn)智能電網(wǎng)各項功能的基礎(chǔ)核心物理載體，是建設(shè)智能電網(wǎng)的著力點和落腳點。依托智能電網(wǎng)和現(xiàn)代管理理念，利用量測、控制、高速通信、快速儲能等技術(shù)，實現(xiàn)市場響應(yīng)迅速、計量公正準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)采集實時、服務(wù)便捷，構(gòu)建電網(wǎng)與客戶能量流、信息流、業(yè)務(wù)流實時互動的新型供用電關(guān)系?，F(xiàn)以上海某大學(xué)理科實驗樓項目中使用的安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)為例。對用戶側(cè)用能智能化做簡要介紹。

關(guān)鍵詞： 學(xué)校； 智能配電系統(tǒng)；遠(yuǎn)程集抄。  

0  引言 在用戶側(cè)配電體系智能管理的趨勢下、原始的人工抄表，數(shù)據(jù)采集早已滿足不了當(dāng)前的現(xiàn)代管理體系。供配電體系的智能化，數(shù)據(jù)化已經(jīng)成為配電系統(tǒng)智能化，數(shù)據(jù)化的基本要求。通過智能化系統(tǒng)對用戶的用能實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的積累，分析，為管理者提供準(zhǔn)確的用能數(shù)據(jù)。在基層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)搭建之后，對于同步數(shù)據(jù)的深化處理也成為了用戶側(cè)管理者的進(jìn)一步迫切需求。  安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)以正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端智能監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對上海某大學(xué)理科實驗樓項目的吊塔進(jìn)出線回路計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系用能以及運(yùn)作狀況，量化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為管理者日常管理、收費(fèi)，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。   

1  項目介紹 

上海某大學(xué)理科實驗樓群項目地塊總面積30723.7平方米，總建筑面積55313.1平方米；㎡，其中地上：50776.0㎡；地下：4537.1㎡。建5座教學(xué)實驗樓，建設(shè)1號樓（超導(dǎo)實驗樓），2號樓（超高強(qiáng)激光實驗樓），3號樓（物理教學(xué)實驗樓），4號樓（物理綜合實驗樓），5號樓（科研教學(xué)樓）、強(qiáng)激光地下實驗室。5號樓一層設(shè)有消控值班室，現(xiàn)場監(jiān)控裝置為變電所安裝。 本套遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要實現(xiàn)上海某大學(xué)理科實驗樓群項目配電智能化管理。通過實施采集配電柜中的安科瑞智能儀表ACR220EFL，DDSD1352，DTSF1352，實現(xiàn)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實時在線監(jiān)測。本項目共計計量表計共計1826臺。

2  用戶需求 

前期經(jīng)過現(xiàn)場勘察以及和業(yè)主方溝通后，基本的需求整理分析后分為以下幾個方面： 1)本項目共計6棟教學(xué)樓，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集抄； 2)重要回路的實時數(shù)據(jù)顯示，回路名稱自定義； 3)各個智能儀表的工作狀態(tài)實時顯示； 4)根據(jù)實際的配電結(jié)構(gòu)，以及電氣設(shè)計圖紙繪制配電示意圖； 5)根據(jù)客戶要求定制月報表； 6)數(shù)據(jù)接口開放，后續(xù)和能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。   

3  設(shè)計方案 

3.1參考標(biāo)準(zhǔn) 系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標(biāo)準(zhǔn)：

JGJ/T 16-2016《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 

GB/T 50063-2017  《電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》 

GB/T13730  《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》 

GB2887  《計算站場地技術(shù)要求》 

GB/50198-2011《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 

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》 

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》 

DL/T/814-2013       《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》 

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 鑒于本項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司數(shù)據(jù)服務(wù)部根據(jù)用戶的幾點需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計：本項目電力監(jiān)控系統(tǒng)所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU協(xié)議。 在相應(yīng)的吊塔上面配置無線數(shù)據(jù)采集設(shè)備，設(shè)備和儀表之間通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)采集設(shè)備和后臺主機(jī)通過4G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)鏈接。本項目的系統(tǒng)安裝在客戶的云數(shù)據(jù)服務(wù)器上。 系統(tǒng)示意圖如下所示。 

4  系統(tǒng)功能 

上位機(jī)軟件采用安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)以及能耗監(jiān)測系統(tǒng)，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。 

4.1 功能特點 

安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)以及能耗監(jiān)測系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應(yīng)快捷按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)具有人機(jī)界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。 

4.2 軟件功能： 

4.2.1通訊示意圖 通訊示意圖為拓?fù)鋱D，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖1所示。 

圖1通訊示意 

4.2.2 監(jiān)測詳圖 

監(jiān)測詳圖反應(yīng)了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖2所示。 

圖2監(jiān)測詳圖 

4.2.3 曲線 曲線反應(yīng)了整個系統(tǒng)具體配電回路名稱，相應(yīng)的配電體系以及回路的電參量。通過實時數(shù)據(jù)的曲線顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運(yùn)行趨勢，便于管理者實時了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

界面如圖3所示。 

圖3曲線 

4.2.4 定制報表 定制報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過當(dāng)前或者過去某時間點的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補(bǔ)償因數(shù)，頻率。

界面如圖4所示 

圖4參數(shù)抄表

5  結(jié)束語 

配電系統(tǒng)用能的智能化，透明化等要求，促使市場為其提供相應(yīng)的解決方案。當(dāng)前主要是通過在供配電系統(tǒng)即變電所的進(jìn)出線或具體配電箱進(jìn)出線節(jié)點安裝智能儀表，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)，為客戶提供遠(yuǎn)程抄表、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理等服務(wù)，幫助客戶實時掌握建筑的用能狀況，實現(xiàn)對業(yè)主用能收費(fèi)的智能化，準(zhǔn)確化管理。

本項目電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導(dǎo)出。本項目的配電系統(tǒng)主要監(jiān)測節(jié)點在吊機(jī)配電箱的進(jìn)線端。由此實現(xiàn)用戶用能的階段時間數(shù)據(jù)采集。 系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試的同時，也是同時對配電系統(tǒng)的各項參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)梳理，核對；通過對現(xiàn)場各個電力參數(shù)的核對，從而了解配電體系的運(yùn)作狀態(tài)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況，并生成各種電能報表等。管理方可以通過對數(shù)據(jù)的分析、研究，制定相應(yīng)的管理計劃。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，還為配電系統(tǒng)終端用戶提供各個配電回路的具體用電明細(xì)，為后期電力系統(tǒng)的維護(hù)及制定合理的用能計劃，提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。在項目實施中，還根據(jù)客戶要求定制了月報表，配合客戶的實際需求，提供完整的數(shù)據(jù)整理服務(wù)。