【節(jié)能學(xué)院】安科瑞電能管理系統(tǒng)在福州三岐小學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

項(xiàng)目概述

該項(xiàng)目總投資約2.6億元，建筑規(guī)模為4.8萬㎡，建設(shè)地點(diǎn)在南嶼鎮(zhèn)葛岐村、曉岐村。項(xiàng)目設(shè)有教學(xué)樓A區(qū)、教學(xué)樓B區(qū)、教學(xué)樓C區(qū)、綜合樓一區(qū)、綜合樓二區(qū)、室內(nèi)籃球場、室內(nèi)游泳館、足球場等。
此電能管理系統(tǒng)為Acrel-3000系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程配置上充分考慮項(xiàng)目的實(shí)際情況，完全的實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，滿足電力系統(tǒng)線路運(yùn)行的相關(guān)要求，體現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)分散控制、集中管理、綜合監(jiān)控。本項(xiàng)目電能管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)包括站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層及現(xiàn)場設(shè)備層。本系統(tǒng)站控層設(shè)置在消防控制室，系統(tǒng)有系統(tǒng)主機(jī)、顯示器 、通訊管理機(jī)等設(shè)備。系統(tǒng)為上級(jí)管理系統(tǒng)預(yù)留了通訊接口，可以進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)和遠(yuǎn)傳，從而實(shí)現(xiàn)資源信息的共享。

電能管理系統(tǒng)主要功能

1、數(shù)據(jù)采集與處理
數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Epi、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

2、人機(jī)交互
系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，畫面定時(shí)輪巡切換；畫面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。

3、歷時(shí)事件
歷時(shí)事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號(hào)記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互，通過歷史事件查看平臺(tái)，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。

4、數(shù)據(jù)庫建立與查詢
主要完成遙測量和遙信量定時(shí)采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，定期生成報(bào)表，以供用戶查詢打印。

5、用戶權(quán)限管理
針對(duì)不同級(jí)別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行?？梢酝ㄟ^用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改。

6、運(yùn)行負(fù)荷曲線
負(fù)荷趨勢曲線功能主要負(fù)責(zé)定時(shí)采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量，自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線的，方便用戶及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換；可以查看實(shí)時(shí)趨勢曲線或歷史趨勢線；對(duì)所選曲線可以進(jìn)行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進(jìn)線趨勢分析和故障追憶，為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

7、遠(yuǎn)程報(bào)表查詢
報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)報(bào)表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、組合和統(tǒng)計(jì)生成用戶需要的報(bào)表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對(duì)報(bào)表文件采用定時(shí)保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時(shí)本程序還向用戶提供了對(duì)生成的報(bào)表文件管理功能。
報(bào)表具有自由設(shè)置查詢時(shí)間實(shí)現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。

系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容

安科瑞PZ72L-E4/KC多功能電力儀表。
PZ 系列三相功率表、電能表，采用交流采樣技術(shù)，可直接或間接測量三相電網(wǎng)中的電流和電壓、功率、電能等電參量。既可用于本地顯示，又能與工控設(shè)備連接，組成測控系統(tǒng)。產(chǎn)品符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q31/0114000129C017-2016 《PZ 系列交流可編程數(shù)顯智能表》的規(guī)定。儀表具有 RS-485 通訊接口，采用兼容 Modbus-RTU 協(xié)議；可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的模擬量輸出；可帶四路（兩路）開關(guān)量輸入/兩路開關(guān)量輸出。根據(jù)不同要求，通過儀表面板按鍵，對(duì)變比、報(bào)警、通訊等參數(shù)設(shè)置和控制。PZ系列儀表具有很高的性能，可以直接取代常規(guī)電力變送器及測量儀表。作為一種先進(jìn)的智能化、數(shù)字化的前端采集元件，該電力儀表已廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)，SCADA 系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。

電能管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

本項(xiàng)目共133只多功能電力儀表，分別分布在教學(xué)樓A區(qū)、教學(xué)樓B區(qū)、教學(xué)樓C區(qū)的強(qiáng)電井內(nèi)，綜合樓一區(qū)、綜合樓二區(qū)、室內(nèi)籃球場、室內(nèi)游泳館的強(qiáng)電井內(nèi)，地下一層各分區(qū)電井內(nèi)。在教學(xué)樓B區(qū)、綜合樓二區(qū)和地下室放置三臺(tái)采集裝置，現(xiàn)場智能儀表經(jīng)R485總線連接至對(duì)應(yīng)的采集裝置，現(xiàn)場通過光纖將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控主機(jī)上。
系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，縱向分為三層：監(jiān)控層、通訊網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場控制層。系統(tǒng)使用高可靠性工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場總線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護(hù)方便。
監(jiān)控層包括工程師站和遠(yuǎn)動(dòng)通信站，包含監(jiān)控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、以及Acrel-3000V7.1電能管理軟件，其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取通訊管理機(jī)采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運(yùn)行狀況；電能計(jì)量管理功能設(shè)計(jì)各種符合用戶的報(bào)表格式，報(bào)表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，搭建完整的計(jì)量體系，用戶只需查找打印即可，方便了操作，提高了工作效率。
通訊網(wǎng)絡(luò)層包括通訊管理機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備，系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖1系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

結(jié)束語

隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電能管理系統(tǒng)已成為全國各地工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施、學(xué)校等用戶的選擇，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在福州三岐小學(xué)電能管理系統(tǒng)項(xiàng)目的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等組成電能管理系統(tǒng)。