1Acrel-3000在 上 海 市 地 矿 工 程 勘 察 院 项 目 的 应 用安 科 瑞 师 晴 晴江 苏 安 科 瑞 电 器 制 造 有 限 公 司 江 苏 江 阴 214405摘 要 ： 随 着 电 力 工 业 的 快 速 发 展 和 国 家 对 发 电 企 业 节 能 减 排 的 力 度 加 大 ， 电 能 量 的 产 出 和 投 入 比 已 成 为 衡量 现 代 化 高 效 率 电 厂 的 重 要 指 标 。 电 能 管 理 软 件 的 应 用 大 大 提 高 了 电 能 量 的 利 用 效 率 和 管 理 水 平 。 本 文 主要 介 绍 上 海 市 地 矿 工 程 勘 察 院 了 采 用 安 科 瑞 智 能 电 力 仪 表 对 配 电 现 场 的 各 种 电 参 量 的 采 集 ， 通 过 总 线 型 组网 方 式 ， 把 数 据 上 传 至 后 台 ， 进 行 智 能 化 组 网 。 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 能 管 理 。关 键 词 ： 高 效 率 ； 网 络 电 力 仪 表 ； 电 能 管 理1.项 目 简 介为 了 加 强 地 矿 工 程 勘 察 院 用 电 的 科 学 管 理 和 用 电 设 备 的 技 术 改 造 及 提 高 电 能 的 利 用 率 ， 地 矿 工 程 勘 察院 需 设 计 一 套 电 能 管 理 系 统 ， 此 项 目 的 监 控 范 围 为 ： 楼 层 间 5个 多 功 能 电 力 仪 表 。安 科 瑞 电 气 股 份 有 限 公 司 于 2013 年 7 月 承 接 了 上 海 市 地 矿 工 程 勘 察 院 系 统 集 成 工 作 ， 并 根 据 上 海 市地 矿 工 程 勘 察 院 现 场 实 际 情 况 ， 为 其 选 用 了 我 司 ACREL-3000 电 能 管 理 系 统 。配 电 回 路 采 用 PZ80-E4/C智 能 可 编 程 电 力 仪 表 ， 该 仪 表 主 要 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 。2.系 统 设 计 方 案系 统 的 设 计 满 足 以 下 所 列 制 造 和 试 验 标 准 ：ISO/IEC11801 国 际 综 合 布 线 标 准 GB/50198 监 控 系 统 工 程 技 术 规 范 GB50052-2009 供 配 电 系 统 设 计 规 范 GB50054-2011 低 压 配 电 设 计 规 范 IEC 61587 电 子 设 备 机 械 结 构 系 列 DL/T448-2000 电 能 计 量 装 置 技 术 管 理 规 程 2DL/T 698.1-2009 第 1 部 分 ： 总 则 DL/T 698.2-2010 第 2 部 分 ： 主 站 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 GB/T/3047.1 面 板 、 架 和 柜 的 基 本 尺 寸 系 列 DL/T5137-2001 电 测 量 及 电 能 计 量 装 置 设 计 技 术 规 程 GB2887 计 算 站 场 地 技 术 条 件 2.2系 统 目 标 设 计电 能 管 理 系 统 是 应 用 物 联 网 技 术 和 智 能 电 网 理 念 结 合 现 代 电 力 需 求 侧 电 能 管 理 思 想 为 企 业 构 建 的 电能 管 理 ERP 系 统 。 其 目 标 是 让 通 过 电 能 管 理 系 统 科 学 管 理 电 能 ， 实 现 “ 安 全 、 可 靠 、 经 济 、 高 效 、 洁 净 ”的 用 的 目 标 和 电 能 管 理 “ 四 化 ” 。1、 实 现 电 能 管 理 可 视 化 。 将 电 、 电 能 这 一 无 形 、 无 色 、 无 味 的 成 本 通 过 传 感 技 术 实 现 可 视 化 管 理2、 实 现 电 能 管 理 数 字 化 。 电 难 管 是 人 们 对 它 陌 生 ， 电 好 电 坏 、 管 好 管 不 好 、 节 约 与 浪 费 、 要 用 不 要用 没 有 具 体 标 准 和 尺 度 ， 必 须 将 用 电 、 管 电 、 节 电 用 数 字 进 行 量 化 ， 电 能 数 字 化 的 目 标 是 ：3、 实 现 电 能 管 理 专 业 化 。4、 实 现 电 能 管 理 网 络 化2.3系 统 结 构Acrel-3000电 能 管 理 系 统 采 用 分 层 分 布 式 结 构 ， 即 现 场 设 备 层 、 网 络 通 讯 层 、 站 控 管 理 层 ， 系 统 拓 扑图 如 下 图 （ 1） 所 示 ：3图 （ 1）整 套 电 能 管 理 系 统 站 控 管 理 部 分 包 括 监 控 管 理 主 机 、 打 印 机 、 UPS电 源 等 ； 网 络 通 讯 层 部 分 包 括USB/485； 现 场 智 能 仪 表 监 控 设 备 层 由 PZ80-E4/KC 及 PZ80-E/C组 成 。 该 配 电 系 统 分 布 楼 层 配 电 间 ， 5 台 电力 仪 表 通 过 RS485总 线 连 接 ， 将 数 据 通 过 USB/485 上 传 至 监 控 后 台 。配 电 系 统 采 集 的 数 据 主 要 是 PZ 可 编 程 智 能 电 测 仪 表 的 现 场 各 回 路 电 力 系 统 运 行 参 数 ， 包 括 电 流 、 电压 、 功 率 等 遥 测 信 息 以 及 断 路 器 分 合 闸 状 态 、 保 护 信 息 以 及 故 障 等 ； 现 场 设 备 将 所 采 集 和 处 理 过 的 信 号 经屏 蔽 双 绞 线 上 传 至 站 控 管 理 层 。 PZ80-E4/KC及 PZ80-E/C网 络 多 功 能 仪 表 采 用 RS485接 口 和 MODBUS-RTU 通讯 协 议 ， RS485 采 用 屏 蔽 线 双 绞 线 传 输 ， 接 线 简 单 方 便 ； 通 讯 接 口 是 半 双 工 通 信 ， 数 据 最 高 传 输 速 率 为10Mbps,RS-485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32 个 设 备 ， 最 大 传 输 距 离 为 1.2km.整 个 配 电 系 统 以 计 算 机 站 控 管 理 系 统 为 核 心 ， 采 用 现 代 通 讯 技 术 ， 对 整 个 配 电 系 统 的 用 电 状 况 进 行 统一 管 理 ， 实 时 监 测 每 个 环 节 、 每 种 设 备 的 用 电 量 ； 实 时 监 测 、 监 督 电 能 质 量 ， 及 时 发 现 用 电 故 障 ， 避 免 用电 的 浪 费 。2.4系 统 主 要 实 现 功 能2.4.1 用 户 权 限 管 理4图 （ 2）针 对 不 同 级 别 的 用 户 ， 设 置 不 同 的 权 限 ， 方 便 不 同 权 限 的 管 理 人 员 对 系 统 的 不 同 操 作 ， 实 现 配 电 系 统的 安 全 ， 可 靠 运 行 。 通 过 用 户 管 理 进 行 用 户 登 录 、 用 户 注 销 、 修 改 密 码 、 添 加 删 除 等 操 作 ， 方 便 用 户 对 账号 和 权 限 的 修 改 。2.4.2 系 统 主 界 面图 （ 3）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 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 ， 通 过 画 面 颜 色 的 变 化 （ 红 色 表 示 合 闸 状 态 、 绿 色 表 示 分 闸 状 态 ） 可 以 看 到5各 回 路 的 分 合 闸 状 态 。登 录 普 通 权 限 用 户 ， 通 过 主 界 面 的 操 作 ， 可 以 查 看 各 回 路 运 行 的 电 参 量 （ 电 流 、 电 压 、 有 功 、 无 功 、功 率 因 数 、 电 度 ） ； 登 录 最 高 权 限 用 户 ， 可 以 实 现 系 统 内 部 电 度 报 表 、 电 流 曲 线 、 报 警 信 息 的 打 印 及 导 出功 能 。2.4.3 趋 势 曲 线 分 析图 （ 4）Acrel-3000电 能 管 理 系 统 提 供 了 实 时 曲 线 和 历 史 趋 势 两 种 曲 线 的 分 析 界 面 ， 通 过 调 用 相 关 回 路 实 时 曲线 界 面 分 析 该 回 路 当 前 的 负 荷 运 行 状 况 ,如 通 过 调 用 某 配 出 回 路 的 实 时 曲 线 可 分 析 该 回 路 的 电 气 设 备 所 引起 的 信 号 波 动 情 况 ,系 统 的 历 史 趋 势 即 系 统 对 所 有 已 存 储 数 据 均 可 查 看 其 历 史 趋 势 ， 方 便 工 程 人 员 对 监 测的 配 电 网 络 进 行 质 量 分 析 。2.4.4 报 表 统 计6上 海 市 地 矿 工 程 勘 察 院 系 统 中 电 能 报 表 方 便 管 理 员 查 看 分 析 ， 同 时 系 统 将 采 集 的 有 功 电 度 数 据 ， 按 照回 路 名 称 的 不 同 ， 自 动 生 成 报 表 并 有 报 表 打 印 功 能 ， 可 对 任 意 回 路 的 某 一 时 间 段 内 的 用 电 量 进 行 查 询 与 打印 ， 这 些 报 表 均 支 持 Excel导 出 功 能 。2.4.5 报 警 功 能遥 信 和 遥 测 报 警 功 能 ， 主 要 完 成 对 各 出 线 回 路 的 开 关 运 行 状 态 和 负 载 进 线 监 控 ， 对 开 关 变 位 和 负 载 越限 弹 出 报 警 界 面 指 示 具 体 的 报 警 位 置 并 声 音 报 警 ， 提 醒 值 班 人 员 及 时 处 理 。 遥 测 报 警 值 设 置 界 面 可 以 看 到每 个 监 控 点 的 实 时 值 和 报 警 设 置 值 ， 负 载 越 限 值 在 相 应 权 限 下 可 自 由 设 置 ,具 备 历 史 查 询 功 能 。3.运 行 效 果1、 实 时 性 ： 项 目 实 施 前 现 场 数 据 主 要 靠 人 工 抄 录 ， 1 天 2 次 ， 各 回 路 时 间 不 统 一 ， 可 对 性 差 ； 项 目 实 施后 后 台 实 时 采 集 ， 50mS 一 次 ， 可 比 性 强 。2、 存 储 管 理 ： 项 目 实 施 前 纸 质 记 录 ， 查 询 时 翻