电能管理系统在上海世博村VIP生活馆的应用

时间：2020-01-05作者：安科瑞电气合肥有限公司浏览：395

摘    要：介绍上海世博村VIP生活馆配电系统及电能管理系统，采用智能电力仪表和微机保护采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3000型电能管理系统实现建筑电力能耗的自动管理及Acrel-3000型电能系统所实现的功能，为楼宇电能统计数据，为节能提供决策依据。
关键词：世博村;智能电力仪表;Acrel-3000型;电能管理系统  
 

The application of Energy Management System in VIP Living Museum in Shanghai World Expo Village

LU Ming¹
1.Shanghai Acrel ltd,Shanghai 201801

Abstract: Introducing distribution system and power management systems of VIP Living Museum in Shanghai World Expo Village,adopting the way of systmen network that collecting a variety of electrical parameters and switching **s of Intelligent Power Meter and the Computer Protection Acquisition distribution scene,and later conveying to the backstage  through field bus communication, through Acrel-3000 energy management system to achieve automated construction power consumption management and the functions, to statistic building energy data ,to offer the strategic decision  basis of energy conservation.
Key words: Expo Village; Intelligent Power Meter; Acrel-3000 ; Energy Management System

0　 概述 
上海世博村VIP生活馆项目定位于五**酒店，是 2010 年上海世博会配套世博村项目中规格较高的酒店。酒店占地面积约为25500平方米 ,总建筑面积66000 平米,建筑高度约95米 ,地上部分26层 ,地下为2 层,共有客房443间。
上海世博村VIP生活馆配电系统分为高、低压两大部分，高压部分为两条10KV进线，有4台变压器。世博洲际酒店属于重要电力负荷用户，作为世博村项目中规格较高的酒店，电力稳定供应的重要性可想而知。低压部分分为低压配电室、冷冻机房、水泵房、应急柴油发电机组，且在每一个楼层中都有低压配电房，为每一层中的各设备回路供电。 
结合该配电系统的电能管理系统Acrel-3000，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的较新发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为一个**的整体，实现电网设备运行的远程监控和集中管理。

1　 电能管理需求分析及系统构成
由于该项目是五**酒店，现场需要监测所有安装智能仪表的回路，并且需对空调、照明、动力用电进行分类统计，并且该统计报表需每天自动生成，现场设备运行状态包括回路合分闸状态也需实时显示。现场仪表众多，采用了3个串口服务器加交换机的组网方式。
本系统采用分层分布式计算机网络结构：
即间隔层、通讯层和站控层如下图所示：

现场测控层主要的设备为：多功能网络电力仪表、微机保护装置等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场屏蔽双绞线进行组网通讯，实现数据现场采集。
通讯控制层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。
站控管理层：设有**工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。
以上网络仪表均在现场均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，RS485采用屏蔽线传输，一般都采用二根连线，接线简单方便；

2　 电能管理系统主要功能
2.1  数据采集与处理
数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Ep、远程设备运行状态等数据。
数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。
2.2  人机交互
系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参数，画面定时轮巡切换；画面实时动态刷新；模拟量显示；开关量显示；连续记录显示等
2.3  故障报警及事故追忆
在配电系统发生运行故障时，会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间地点，以被用户查询，追忆故障原因。
2.4  数据库建立与查询
主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。
2.5  用户权限管理
针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，**运行。
2.6  运行负荷曲线
定时采集进线及重要回路电流负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况。
2.7  电能成本管理
自动进行日、月、年的电能统计，可以进行尖、峰、平、谷时段设定，实现具有电能分时计费功能，同时生成日、月、年报表。

3　 案例分析
上海世博村VIP生活馆低压配电系统主要有4台10kV/0.4kV配电变压器，本系统主要负责对低压进线及相应配出回路的实时动态监控以及楼层所安装电力仪表的回路进行监测。
进线回路采用ACR230ELH多功能谐波仪表，其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度、并可监测电压、电流的2-31次谐波分量等多种电参量。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点，这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。
重要配出回路采用ACR220EFLK系列网络电力仪表，该仪表主要完成三相电流、三相电压、有功电度的测量、复费率电能的计量以及开关信号的检测和继电器遥控输出。
高压侧实时画面见图1，为系统主监控画面，主要实时监测高压回路的运行状态，红色代表合闸，绿色代表分闸。
 

图1　高压系统一次图

世博村VIP生活馆低压配电系统见图2，功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量，其中包括：进线三相电压，电流，功率，功率因数，电能，频率等电参量及配出回路的三相电流；遥信功能实现显示现场设备的运行状态，主要包括：开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警；远程抄表功能，主要完成对各主要回路的远程集抄功能，可选择时间段进行查询见图3；

图2　世博村VIP生活馆低压配电系统图

 图3　远程抄表

用电量报表功能，根据时间段可以查询各回路的用电量情况，见图4；

图4　电能报表

事件记录功能，事件记录报警可实时历史查看，见图5；

图5　事件记录

系统通讯结构图，可实时查看系统各设备通讯运行情况，见图6。

 

图6　系统通讯

负荷曲线，可直观的查看回路的负荷运行情况，见图7。

图7　负荷曲线

4　 结束语
随着社会的发展及电力的广泛应用，电能管理已成为大型公共建筑的必然选择，本文介绍的电力仪表及ACREL3000电能管理系统在世博村A块VIP生活馆的应用，可以实现对电能的分项及分时复费率计量，不仅能显示用电用能状况，还具有网络通讯功能，可以与计算机等组成电力监控与电能管理系统。系统实现对采集数据的分析、处理，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。该系列电力仪表及系统运行**，稳定，为楼宇电能统计数据，为节能提供决策依据取得了较好的社会效益。

参考文献：
[1] 任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4


安科瑞电气合肥有限公司专注于互感器,智能电测仪表,电动机保护器,光伏汇流箱,网络电力仪表,火灾监控装置,电能计量表等

• 词条

  词条说明

• 电力监控软件在上海核工院智能配电系统中的应用

  0 引言 当前，国内很多建筑配电仍普遍采用干式变电器配以低压电缆分接箱实现分散供电，给整个系统的运行管理带来了很多的不便。计算机技术和网络通信技术的日趋成熟，配电系统测量、控制等功能智能化、网络化是发展的必然趋势，配电系统运行中的各种问题可以通过微机全面解决。 智能化配电系统由开关配以具有通信功能的智能化元件，经数字通信与计算机系统网络连接，实现对分散分布的低压电缆分接箱内开关设备运行进行自动化

• 电能管理系统在嘉定**中心的应用

  摘    要：本文介绍基于PZ系列可编程智能电测表的Acrel-3000电能管理系统在嘉定**中心的应用，实现了分散式采集和集中控制管理的智能化电能计量管理。  关键词：**；PZ系列可编程智能电测表；电能管理软件 0 引言 嘉定**中心位于嘉定新城白银路、永盛路路口，总占地面积85亩，总建筑面积9.2万平方米，预计工程建安投资4亿元，建成后，供区*

• Acrel-3000在焦作煤业开元化工配电系统中的应用

  摘要：为提高电力系统的**性，对于焦作开元化工电能管理系统提出了光纤组网和屏蔽双绞线直接连接混合的方式：把仪表、组态软件与网络设备连接起来。该系统中硬件电路部分组装在开关柜中，监控软件通过组态软件开发设计，可显示电力系统配置及各种电气参数，实现配电室数据采集、监控和电能管理。整个系统集成度高，可满足焦作开元化工电能管理系统分散化、网络化、智能化的要求。   关键词：智能仪表 

• 东莞虎门港电力监控系统

  【摘要】：随着电力工业的**发展、计算机网络技术的成熟、智能电力仪表的应用，电力系统监控已进入智能化、网络化、数字化的时代。本文介绍基于网络电力仪表（PZ80-E4/K）的Acrel-2000电力监测软件在东莞虎门港码头配电监控中的应用。系统实现了分散式采集和集中控制管理的智能化、数字化、网络化电力监控。  【关键词】：码头变配电；网络电力仪表；电力监控 1 项目概况  &n