常州科教城创新基地园区（远程预付费电能管理系统的设计与应用

时间：2024-12-26

杨馨
安科瑞电气股份有限公司，上海嘉定 201905；

摘要：介绍常州科教城创新基地园区（商业街510生活广场麦科卡厂房）远程预付费电能管理系统，采用智能预付费仪表进行远程分合控制，达到预付费使用功能。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3200型远程预付费电能管理系统实现配电回路用电的收费和能效管理。
关键词：工厂;预付费电能表；Acrel-3200型；远程预付费电能管理系统
0 概述
常州科教城创新基地园区（商业街510生活广场麦科卡厂房）远程预付费电能管理系统为创富春天提供解决方案。本项目为工厂，针对租户用电的性质实现租户用电的智能化管理，为保证租户用电的立性和安全性，采用一户一表的方案，针对本项目为商业用户配置安科瑞终端预付费电能计量表计DTSY1352-NK来立计量每个商业用户的用电量，以保证先收费后用电。
1 系统结构描述
本监控系统主要实现常州科教城创新基地园区（商业街510生活广场麦科卡厂房）的楼层配电箱的0.4kV配电系统进行收费管理和能效考核；监控范围为4只DTSY1352-NK，现场电表通过屏蔽双绞线和设置于操作台的串口服务器进行通讯，通过串口服务器将数据上传至预付费系统后台，后实现总线上仪表与监控主机的数据连通，完成能效管理和收费管理的系统功能。
本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层；
如图（1）所示：

图（1）网络拓扑图

间隔设备层主要为：预付费多功能电表。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MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采集。
网络通讯层主要为：串口服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集并传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。
站控管理层：设有高性能工业计算机、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；通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据，数据传输速率为10Mbps。
RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达30个设备，大传输距离为1.2km。
2 远程预付费电能管理系统主要功能

整个系统软件设计分为三个大块，分别是集中抄表服务系统，远程预付费电能管理系统，以及用户查询系统。
集中抄表服务程序常年运行，不间断定时对所有表进行远程抄表；远程预付费系统包含所有开户、售电、遥控及报表功能。主要特点如下：
a.快速配置，即装即用：将电表和通讯管理机配置导入系统就可以使用；
b.远程集中抄表：免去人工抄表，电表状态实时性可精确到3分钟以内；
c.支持单计价、多费率、阶梯电价：可对每块电表单设置电价、费率和阶梯电价；

传统的IC卡预付费售电管理系统实现了先交费后用电的管理模式，但由于抄收电表数据依赖于购电卡，用户用电数据滞后于发生时间，不仅需要人工抄表，也无法有效进行用电管理、监控和实时控制。
利用远程预付费电能管理系统，*IC卡，可以实现计算机远程集中抄表、实时监控、远程充值和远程控制，物管部门即可完成整个抄表、收费、控制和核查工作，实现高度信息化和自动化，大大提高用电营销管理效率和水平，节约人力物力的同时，也提高了经济效益，同时还具有防信息泄露防窃电的安全功能。
3 案例分析
常州科教城创新基地园区（商业街510生活广场麦科卡厂房）远程预付费电能管理系统楼层分配电箱采用DTDSY1352-NK系列预付费计量仪表，该仪表主要测量所有常规电力参数，如：电压、电流、有功功率、功率因数、频率、有功电度、剩余电量、剩余金额。
现场实现了以下功能：
1.集中抄表服务系统
集中抄表服务程序包含三大模块，除了常年运行的定时对所有仪表进行集中远程抄表以外，还集成了报警发送服务，能将电费金额预警和欠费预警自动生成自发送给对应的商铺用户，该功能需要与硬件配合使用。系统默认半小时对所有表进行一次远程集中抄表，时间间隔支持个性化配置。
2.远程预付费电能管理系统
本系统分为五大模块，分别是操作员登陆模块、系统配置模块、用户（商铺）管理模块、售电管理模块、报表中心模块，系统大致运行和操作流程如下：

本系统所有的报表及记录查询，都支持excel格式导出的功能。
a)登陆管理：管理操作员账户及权限分配，查看系统日志等功能；
b)系统设置：对建筑、仪表及默认参数进行配置；
c)用户管理：对商铺用户执行开户、销户、远程分合闸、抄表导出及记录查询等操作；
d)售电管理：对已开户的表进行远程售电、退电、冲正及记录查询等操作；
e)报表中心：提供售电财务报表、用能报表、报警报表等查询。
系统针对商铺开户不仅支持一户一表，也支持一户挂多表的需要；同时支持和解决了项目改造后新老表切换时，老表金额转入的问题；支持峰谷电价，支持一表一电价；可对单表设置功率过载的阈值，也支持设置单表金额报警的两级阈值。

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
[2].周中等编着. 智能电网用户端电力监控与电力监控系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10

词条
词条说明
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