安科瑞 繆凱倫 陳聰

摘要：介紹匯京國際廣場(chǎng)，采用插卡式預(yù)付費(fèi)電力儀表，采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各配電回路的用電量、剩余電量、電流、電壓等電參量。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞：匯京國際廣場(chǎng)；預(yù)付費(fèi)電力儀表；Acrel-2000/3000型；電能管理系統(tǒng)。

0 概述

本項(xiàng)目由于商戶較多，管理不方便，故需要一套智能預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)，這樣既管理方便、又節(jié)省人力，大大減少了物業(yè)的投入。

1 需求分析

匯京國際廣場(chǎng)由于商戶較多,需要一套預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)用于商戶用電、購電的管理。功能要求如下：

商戶先購電后用電；

商戶的總用電量、剩余電量等電參量的實(shí)時(shí)顯示；

商戶名稱的自由改寫；

商戶剩余電量不足時(shí)短信通知商戶；

電參量報(bào)表,方便歷史查詢；

按照匯京國際廣場(chǎng)提供報(bào)表格式制作日、月、年報(bào)表；

本技術(shù)條件適用于匯京國際廣場(chǎng)。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件，但不僅僅于此。

2 系統(tǒng)方案

電能管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)匯京國際廣場(chǎng)進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為樓層DTSY1352-C商戶預(yù)付費(fèi)儀表65塊，共分3條總線，總線直接接入B1層值班室內(nèi)串口服務(wù)器，從而在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1）站控管理層

站控管理層針對(duì)電能管理系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由NPORT5430I串口服務(wù)器、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。NPORT5430I串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)DTSY1352-C儀表；以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，大大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，本項(xiàng)目指現(xiàn)場(chǎng)安裝的DTSY1352-C儀表，DTSY1352-C儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

智能儀表現(xiàn)場(chǎng)連接示意

現(xiàn)場(chǎng)儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接智能儀表數(shù)量小于32只(鑒于以往經(jīng)驗(yàn),一根總線儀表數(shù)量越少,反應(yīng)時(shí)間越快,建議一條總線20塊儀表左右)，然后將數(shù)據(jù)上傳至NPORT5430I串口服務(wù)器，進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示：

3 系統(tǒng)功能

功能特點(diǎn)

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有儀表用電量、剩余電量實(shí)時(shí)顯示，報(bào)表展示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。

登錄界面

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱修改等）。定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。

配電監(jiān)測(cè)界面

在界面中展示實(shí)時(shí)的用電量及剩余電量,可以對(duì)商戶的剩余電量報(bào)警值自由設(shè)置,如果商戶的剩余電量小于剩余電量報(bào)警值予以紅色背景標(biāo)注,并有短信提示商家需要進(jìn)行充值.對(duì)于商戶具體詳細(xì)信息,通過按鍵可以進(jìn)行查詢,如詳細(xì)參數(shù)、電流曲線.

詳細(xì)參數(shù)可以查看到回路具體工作狀態(tài).

電流曲線便于配電維護(hù)人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。

配電監(jiān)測(cè)功能

電參量報(bào)表

電參量報(bào)表

實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時(shí)間段或選擇查詢更新的記錄數(shù)等，并通過報(bào)表方式顯示出來。該功能方便用戶進(jìn)行事故追溯查詢。

該報(bào)表包含所有的回路。幫助用戶了解每個(gè)時(shí)刻系統(tǒng)運(yùn)行中是否出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定，電流越限、商戶剩余電量是否充足。以此為依據(jù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更好的管理和優(yōu)化。

報(bào)表可以以電子表格的方式導(dǎo)出，同時(shí)具備打印功能。點(diǎn)擊打印報(bào)表，按需要即可打印報(bào)表。

電能報(bào)表

以豐富的數(shù)據(jù)報(bào)表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。

電能報(bào)表功能

用電量的管理以報(bào)表形式呈現(xiàn)，該報(bào)表可以呈現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行期間的任意時(shí)間段內(nèi)的各回路用電情況，可方便查詢。

通過調(diào)節(jié)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，即可顯示此時(shí)間段內(nèi)的用電量。

該報(bào)表可以以電子表格的方式導(dǎo)出，同時(shí)具備打印功能。

通訊狀態(tài)

實(shí)時(shí)顯示接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可在線診斷系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)能自動(dòng)在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統(tǒng)維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的通訊狀態(tài)，對(duì)出現(xiàn)異常的設(shè)備及時(shí)維護(hù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

通訊狀態(tài)圖

短信報(bào)警

對(duì)商戶用電回路剩余電量低于剩余電量報(bào)警值,予以短信報(bào)警,給予商戶短信提示需要充值。

報(bào)警及事件

實(shí)時(shí)報(bào)警

實(shí)時(shí)報(bào)警窗口監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采集的遙測(cè)量。報(bào)警窗口會(huì)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)打開，并一直隱藏在后臺(tái)。

當(dāng)有電流或者電壓越限、剩余電量不足，并且觸及報(bào)警界*，“相應(yīng)實(shí)時(shí)報(bào)警"窗口就會(huì)自動(dòng)彈出，并以紅色字體顯示具體的報(bào)警信息：回路名、越限的電參量、報(bào)警值等。

歷史報(bào)警

通過調(diào)節(jié)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，即可查詢到過去任意時(shí)間段內(nèi)的系統(tǒng)報(bào)警信息，包括遙測(cè)報(bào)警和遙信報(bào)警，還包括具體的報(bào)警時(shí)間，報(bào)警類型，報(bào)警內(nèi)容等。

系統(tǒng)事件

選擇“實(shí)時(shí)事件"，可以查看當(dāng)前狀態(tài)下系統(tǒng)的各部分運(yùn)作情況，選擇“事件查詢"，可以查詢?nèi)我鈺r(shí)刻的運(yùn)作情況。

4  結(jié)束語

在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，大型商業(yè)的配電安全性、可靠性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在匯京國際廣場(chǎng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)商戶配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控，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)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框、語音提示、短信報(bào)警燈，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為工廠解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，取得了較好的企業(yè)效益。