摘要：文章通過(guò)對大樓配電設備現狀及電能管理系統的需求分析，提出了在大樓老舊配電設備中加裝 電能管理系統的方法，包括方案配置、計量點(diǎn)選擇、終端改造、數據通信、報表格式等。旨在供無(wú)計量 管理系統或僅有電力監控系統的配電系統中加裝電能管理系統的用戶(hù)參考。

關(guān)鍵詞：電能管理系統 老舊大樓 配電設備  

       電能管理系統是按用戶(hù)的需求，在用戶(hù)配電系統中附加的能夠對配電系統中各種用電設備消耗的電 能進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和顯示、自動(dòng)計算和處理、匯總分析 報告的自動(dòng)化管理系統 。該系統可以對電能按照明 插座用電、動(dòng)力用電、空調用電、特殊用電進(jìn)行分項計量，為企、事業(yè)單位電能管理、節能提供依據。早期的用戶(hù)配電系統都不具備這樣的電能管理系統，雖 然近幾年安裝投運的配電系統不少已經(jīng)配備了電力 監測系統，但仍與電能管理系統不盡相同，并不能達到對電能進(jìn)行管理的目的。當今各種電能計量傳感器、儀表以及計算機網(wǎng)絡(luò )通訊的蓬勃發(fā)展，可以對上述兩種配電系統進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，增加電能管理系統。

 

1.1 某機關(guān)辦公大樓(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大樓")基本情況

      大樓建于1997年，共23層，其中地下2層，地上21層。20多年來(lái)經(jīng)過(guò)一些局部改造，目前總體分布如下：負2層為機動(dòng)車(chē)車(chē)位，負1層設有非機動(dòng)車(chē)位、配電室、水泵房等設備間；1~19層為建筑主體，主要為辦公室，另設有會(huì )議室(19 層)、小型會(huì )議室若干、活動(dòng)室、機房、食堂等；20層為電梯間、21層為中 央空調及其配電間。

1.2 配電系統簡(jiǎn)介

       大樓配電房設在負一層，有高壓配電室1間，低壓配電室2間，由雙路10 kV受電，4臺變壓器配電。其中1#變、2#變通過(guò)母線(xiàn)槽分別向單雙樓層饋電(包括照明、插座、空調等)，樓層用電由各層插接箱從母線(xiàn)槽引出，經(jīng)總配電箱、分配電箱向各用電終端饋電；水泵房、食堂、消防、電梯、排風(fēng)等公共設施分配于1#變、2#變，由低壓配電柜饋線(xiàn)單元直供。3#變、4#變通過(guò)母線(xiàn)槽給21層空調系統及19層會(huì )議室空調系統饋電。

1.3 配電一次系統圖配電一次系統如圖1所示，由于各回路電能都在低壓部分計量，圖中省略了高壓配電部分。

 

1.4 電能計量現狀

   大樓屬于機關(guān)行政辦公用途，不存在對外租賃情況，配電設備是20世紀90年代產(chǎn)品，沒(méi)有相應的電能 計量管理體系和設施，僅有的計量是供電公司在高 壓進(jìn)線(xiàn)端安裝的計量表計，用于核算大樓總的電費。 配電柜上只有些指示用的指針表計，不具備電能測 量功能。

大樓曾經(jīng)安裝過(guò)一套電能管理系統，主要是用于 空調、電梯等主要耗能設備的計量管理，該系統不能 對所有用電負荷進(jìn)行電能計量管理，散布于樓層中的 獨立空調能耗未能納入計量管理。由于大樓配電線(xiàn)路多次改造，同一配電線(xiàn)路上不 同類(lèi)型的用電設備混雜。

 

2.1 內部管理要求

       全國各行各業(yè)都在采取措施節能節電，取得了進(jìn)展。作為機關(guān)更應該帶頭踐行，按照公共機構節能條例以及公共機構能源消耗統計制度要求，對能源消耗進(jìn)行計量并管理。然而電力節能方案的實(shí)施、用電節能設備的廣泛采用是否真起到了節能的作用，用合理的考核管理機制進(jìn)行科學(xué)的判斷。電能管理系統為這種考核和判斷提供依據。大樓電氣設備相對比較老舊，也經(jīng)過(guò)多次改造調整，通過(guò)對各用電設備進(jìn)行能耗測量并建立電能 管理系統的過(guò)程，可以對現有配電線(xiàn)路進(jìn)行一次梳理，排除一些運行隱患，使得配電系統運行更好。電能管理系統的建立必定要對各回路電流、電壓、功率、功率因數進(jìn)行測量，通過(guò)這些電參量也可以監測配電系統的運行狀況，從而使得配電系統運行更加可靠。

2.2 電能管理要求

電能管理系統的作用是通過(guò)對用電設備消耗的電能進(jìn)行分項計量以達到對內部電能消耗進(jìn)行深入監測和管理，進(jìn)而節能增效的目的。

所謂分項計量，對于一個(gè)辦公性質(zhì)的大樓，至少 應分別計量以下類(lèi)別的用電設備耗電。

(1)照明插座用電：主要包括照明和插座用電走廊和應急照明用電室外景觀(guān)照明用電。

(2)空調用電：主要包括空調用電。

(3)動(dòng)力用電：主要包括電梯用電、水泵用電、風(fēng)機用電。

(4)特殊用電：主要包括信息室、廚房餐廳、活動(dòng)室等其他特殊用電。

分項計量既要計量每個(gè)不同的出線(xiàn)回路耗電，又要把同一回路中不同的用電設備耗電分開(kāi)計量，充分查清配電電路的實(shí)際走向和連接的實(shí)際負載，選擇合適的計量點(diǎn)，再進(jìn)行分項匯總。對于每個(gè)計量點(diǎn)原則上電能管理系統只要測量電能，即有功電能、無(wú)功電能(對于實(shí)行峰谷計費的用戶(hù)，計量表計應具有復費率計量功能，對于發(fā)電回路 計量表計應具有四象限電能測量功能，本大樓這兩種情況都不存在)。 但實(shí)際上目前絕大多數計量表計都是多功能的，在提供電能參數的同時(shí)，還具有常規電參量測量數據，如：三相電流、三相電壓、功率因數、有功功率、無(wú)功功率等，這些參數可用于對配電系統運 行狀況進(jìn)行監測。有了各計量點(diǎn)的數據，還要運用現代電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)對這些數據實(shí) 時(shí)自動(dòng)采集、計算、處理，通過(guò)圖表等形式直觀(guān)顯示出來(lái)；對歷史數據保存、匯總、分析，給出反映各項用電 設備電能消耗的分析報告，為節能決策提供依據。

 

3.1 電能管理系統的一般結構和功能

      電能管理系統通常采用分層分布式結構進(jìn)行設計，即站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通信層和現場(chǎng)設備層，按功能 或區域進(jìn)行劃分，模塊化設計。硬件系統拓撲結構圖如圖2所示。

 

       電能管理系統軟件是對現場(chǎng)設備層數據進(jìn)行采 集與過(guò)程控制的專(zhuān)用軟件，特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式"而不是編程方式來(lái)進(jìn)行系統集成，它提供了良好的用戶(hù)開(kāi)發(fā)界面和簡(jiǎn)捷的工程實(shí)現方法，只要將其預設置的各種軟件模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的“組態(tài)"，便可以非常容易地實(shí)現和完成監控層的各項功能。通常包括：系統組態(tài)軟件、數據存儲軟件、電能管理軟件、設備驅動(dòng)軟件和網(wǎng)絡(luò )發(fā)布軟件。比如在分布式網(wǎng) 絡(luò )應用中，所有應用(例如趨勢曲線(xiàn)等)對遠程 數據的引用方法與引用本地數據相同，通過(guò)“組 態(tài)"的方式大大縮短了自動(dòng)化工程師的系統集成時(shí)間，提高了集成效率。

3.2 電能管理系統和電力監控系統的關(guān)系

       電能管理系統和電力系統都需要通過(guò)測量終端 測量相關(guān)電路的電參量，測得的數據也都要自動(dòng)采集、傳輸、存儲，經(jīng)不同系統軟件進(jìn)行計算、顯示、統計、匯總、查詢(xún)、報告、通知等。兩個(gè)系統在低壓側配電回路電參量的數據采集差別不大，但電力監控系統 還需采集高壓側各進(jìn)出線(xiàn)回路的電參量、綜保裝置信息、高低壓開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息、關(guān)鍵連接點(diǎn)關(guān)鍵隔室的溫濕度甚至環(huán)境溫濕度等參數，對測量終端的附加功能要求較多。電能管理系統為了達到分項計量的目的，僅僅在配電房低壓側測量低壓所有出線(xiàn)的電參量是遠遠不夠的，可能需要測量二級甚至高一級配電回路的電參量。兼有收費功能電能管理系統，對計量終端的傳感器、表計的精度還有一定的要求。因此電能管理系統和電力監控系統通常是不能兼容的?；蛘哒f(shuō)常規的電力監控系統并不能滿(mǎn)足電能管理的需要。

3.3  電能管理系統的基本功能

3.3.1  用戶(hù)權限

       為了保證電能管理系統穩定運行，用戶(hù)權限管理應能夠防止未經(jīng)的操作(如配電回路名稱(chēng)修改)?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、操作權限，為系統運行維護管理通過(guò)可靠的保障。    

3.3.2  人機交互

       電能管理系統應具備友好的人機界面，能夠以配電一次系統圖的形式直觀(guān)顯示本項目配電線(xiàn)路的分布情況，同時(shí)將遠程采集的各回路的電參量信息(如電流、功率等)實(shí)時(shí)顯示在系統界面中 。配電系統維護人員在值班室內通過(guò)瀏覽各系統界面，即可實(shí)時(shí)掌握現場(chǎng)配電工況。

3.3.3  電能統計報表

      電能管理系統以豐富的數據報表體現計量體系 的完整性 。系統應具備各回路定時(shí)抄表匯總統計功 能，用戶(hù)可查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段 內各配電節點(diǎn)的用電情況、進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路 消耗電量的統計分析報表 。該功能使得用電可視透 明，并在用電誤差偏大時(shí)能追溯，維護計量體系的正 確性。

對于采用峰谷不同費率的用戶(hù)，電能管理系統應 為用戶(hù)提供綜合的電能和需量統計報表功能，包含不 同饋線(xiàn)的峰平谷用電量統計與記錄，從而為用電的合 理管理提供數據依據 。同時(shí)可對各回路進(jìn)行日、月、 年報表的統計，減少配電系統維護人員電能統計的工 作時(shí)間，提高工作效率。

電能管理系統應該能按照分項計量的要求，對照 明插座用電、空調用電、動(dòng)力用電及特殊用電分別進(jìn) 行統計、匯總、報告。

3.3.4  越限、故障告警

       電能管理系統可以根據項目具體情況對必要的計量對象配置告警功能，這類(lèi)型含測量值(如電流、功率)越限、監測設備通訊故障等。設定值應該 可以更具實(shí)際負載情況調整，系統響鈴時(shí)能夠進(jìn)行信息提示，自動(dòng)彈出畫(huà)面?？梢詫⑿畔⑼ㄟ^(guò)手機短信、郵件等方式通知相關(guān)人員(一般為可選配置)。

3.3.5  電能質(zhì)量監測

        電能管理系統可以對整個(gè)配電系統范圍內的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續性的監測(需配置帶諧波監測功能的儀表)。例如配電系統維護人員可以通過(guò)諧波分析界面掌握配電系統的諧波含量，及時(shí)采取相應的措施提高配電系統的可靠性，減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。

3.3.6  網(wǎng)絡(luò )發(fā)布功能

        根據需要電能管理系統配置WEB信息系統功能，從而使得管理人員可以通過(guò)IE或其他瀏覽器，查 看 實(shí) 時(shí) 數 據 、監 控 畫(huà) 面 、歷 史 數 據 等 遠 程 訪(fǎng) 問(wèn) 功能。

3.3.7  數據轉發(fā)接口

      電能管理系統軟件應具備多種標準的接口和協(xié)議的接入，如支持485總線(xiàn)，多種不同的通信協(xié)議如Mobus-RTU、Mobus/TCP、IEC103、IEC104 等，同時(shí)具備后期對非標準規約協(xié)議的開(kāi)發(fā)接入，使得所有智能設備都能無(wú)縫連接到后臺系統中來(lái)。同時(shí)系統支持工業(yè)OPC接口與其他系統(如BA系統)進(jìn)行數據共享。以上功能可以根據自身項目特點(diǎn)和要求進(jìn)行必要的取舍。

3.4 項目的方案

       本項目的基本目標是實(shí)現電能的分項計量，自動(dòng)抄表、顯示負荷曲線(xiàn)、任意歷史數據查閱、任意時(shí)間段報告生成，數據上報上級機關(guān)(在上級機關(guān)未確定好傳輸協(xié)議前，本系統預留接口)。加裝電能管理系統本身就是為了通過(guò)系統的管理找到電能使用不合理的環(huán)節，實(shí)施節能改造、行政干預達到節能的目的。本項目中涉及的配電設備比較老舊，繼續使用的年限不會(huì )太久，不計成本對現有配電設備進(jìn)行較大的改造，將電能管理系統做的大而 全顯然是不經(jīng)濟的。因此本系統應簡(jiǎn)潔經(jīng)濟、施工簡(jiǎn)單，盡可能不對現有設備做大的改動(dòng)。

       通過(guò)廣泛的市場(chǎng)調研，選擇了產(chǎn)品豐富、軟硬件齊全的 Acrel 品牌。

       軟件功能：保留了用戶(hù)權限、人機交互、電能統計 報表(根據本項目特殊要求定制)、越限故障告警、電能質(zhì)量檢測等基本功能；考慮到本系統建成后由專(zhuān)門(mén)人員管理，為降低造價(jià)舍去了網(wǎng)絡(luò )發(fā)布功能，為今后向上級機關(guān)上報電能數據系統預留了數據轉發(fā)接口。

       計量點(diǎn)：低壓進(jìn)線(xiàn)計量 4個(gè)、低壓出線(xiàn)計量 41個(gè)， 為區分不同種類(lèi)的用電設備在部分終端計量 12個(gè)， 計量點(diǎn)位如圖 1所示。

 

4.1 站控管理層

       站控管理層是針對配電網(wǎng)絡(luò )的管理人員，該層直接面向用戶(hù)。該層也是系統的上層部分，主要是由電力監控系統軟件和必要的硬件設備組成。硬件包括工控機、打印機、UPS等；軟件包括：系統組態(tài)軟件、 數據存儲軟件、電能管理應用軟件。站控層設備安裝于配電房值班室。

4.2 組網(wǎng)及通信

       網(wǎng)絡(luò )通信層主要是由通信管理機、接口轉換器件及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )等組成。該層是數據信息交換的橋梁，不同的接口轉換器件提供了 RS232，RS422，RS485，SPABUS等及以太網(wǎng)等各種接口，組網(wǎng)方式靈活，支持點(diǎn)對點(diǎn)的通信、現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、以太網(wǎng)等類(lèi)型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò )。

       本項目通信管理機采用NPORT5410串口服務(wù)器，可讓4個(gè)RS485串口設備聯(lián)網(wǎng)，提供簡(jiǎn)單方便的聯(lián)網(wǎng)方式，不但可以保證現有的硬件資源，更確保未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的擴充可能性。

       所有計量終端經(jīng)485總線(xiàn)分組連接串口服務(wù)器。1#變、2#變相關(guān)終端各自分為一組，經(jīng)電纜溝分 別接到串口服務(wù)器，占兩個(gè)口。3#變、4#變相關(guān)計量終及樓層分散計量終端分為一組，占用串口服務(wù)器一 個(gè)口，剩余一個(gè)口留作將來(lái)擴展。

考慮到各樓層計量終端比較分散，有的樓層目前沒(méi)有需要計量的終端，但可能以后會(huì )有計量需求，因此串口服務(wù)器的485總線(xiàn)從主站經(jīng)電纜溝、電井一直 敷設到各樓層，在樓層電井處裝設無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，樓層分散終端計量表計與電井中無(wú)線(xiàn)收發(fā)器采用無(wú)線(xiàn)通 信，避免了在樓層中敷設485總線(xiàn)的麻煩。

4.3  現場(chǎng)設備層

       為了滿(mǎn)足測量要求并盡可能少的改動(dòng)原配電設備，就要根據不同的計量點(diǎn)選取不同的計量表計，采取不同的改裝方法對終端設備進(jìn)行改裝，本項目涉及終端改裝主要有以下幾種情形。

4.3.1  進(jìn)線(xiàn)計量

      低壓進(jìn)線(xiàn)端原配電設備有指針式電表：三相電流、三相電壓、有功功率、功率因數改造方法是在每個(gè)進(jìn)線(xiàn)柜增加一只 ACR 網(wǎng)絡(luò )電力儀表[3]，可以測量三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、四象限電能、諧波，帶485通信、開(kāi)關(guān)量輸入輸出。改裝方法：將原配電柜電壓表替換成新裝表、利用原配電柜二次線(xiàn)路，改裝工作量少

4.3.2  低壓出線(xiàn)柜出線(xiàn)計量

       本項目中低壓出線(xiàn)會(huì )路有兩種：一種是面板有3只指針式電流表(對應于 ABC三相電流互感器)的回路，另一種是面板上只有一只指針式表電流表(對應一相電流互感器)的回路。

       針對上面這種情況，可以采用PZ80L多功能測量?jì)x表改裝[3]，與原6L2電流表相同開(kāi)孔尺寸，可以測量：三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、四象限電能，帶485通信、開(kāi)關(guān)量輸入輸出。改裝方法：將原配電柜B相電流表替換成新裝表、利用原配 電柜二次線(xiàn)路，改裝工作量非常少。

       針對后面這情況，可以采用 AEW100無(wú)線(xiàn)計量模塊[ 4]，該模塊自帶三相開(kāi)口互感器，可測量：三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、正反向有功無(wú)功電能 、諧波，帶485及470MHz無(wú)線(xiàn)通信?？刹煌ｋ姼难b：將三相開(kāi)口互感器分別固定于三相電纜，利用自身緊固螺釘穿刺取電，急速完成。

       在配電柜中安裝的表計，無(wú)論是面板表還是AEW100計量模塊，通信線(xiàn)都采用雙絞線(xiàn)，簡(jiǎn)單可靠。

4.3.3  樓層分散終端計量

       對于樓層配電箱空間比較大的終端，采用AEW100無(wú)線(xiàn)計量模塊，改裝方法同低壓配電柜出線(xiàn)回路一樣，但無(wú)須連接485通信線(xiàn)。

       由于某些室內配電箱，如模數化 PZ30配電箱，不具備安裝AEW100的空間，可以采用 DTSD+AEW110的組合。DTSD是導軌式計量表，可以測量：三相電 流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、正反向有功無(wú)功電能，帶485通信 、開(kāi)關(guān)量輸入輸出。 AEW110是一個(gè)無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，可以將DTSD 電表的數據無(wú)線(xiàn)發(fā)送到電井中的AEW110。本樓層電井中的 AEW110可以無(wú)線(xiàn)接收本樓層所有無(wú)線(xiàn)終端的數據，使本樓層所有分散安裝的AEW100、DTSD甚至其他具有485通信的終端進(jìn)行無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)，不需要敷設雙絞線(xiàn)至電井中的485總線(xiàn)現場(chǎng)設備層與站控管理層之間的通信連接如圖 3所示。

圖3  網(wǎng)絡(luò )拓撲

4.4 電能報表

4.4.1 常規電能報表

       常規的電能報表內容與配電系統一致，顯示全大樓總用電量、每臺變壓器總用電量，每個(gè)低壓出線(xiàn)回路用電量，通過(guò)本報表可以進(jìn)行總表分表校驗。

4.4.2 分項電能報表

        表 1 的格式是按用電種類(lèi)分項計量的報表，表中數據為通過(guò)軟件對相關(guān)表計數據進(jìn)行計算所得。

4.4.3 內部考核用電能報表

       表 2 是按大樓管理部門(mén)要求分類(lèi)統計的報表格式，便于內部用電管理和節能考核，表中數據為通過(guò)軟件對相關(guān)表計數據進(jìn)行計算所得。需要指出的是，三種報表格式均需在軟件中定制。

 

5.1概述

      用戶(hù)端消耗著(zhù)整個(gè)電網(wǎng)百分之八十的電能，用戶(hù)端智能化用電管理對用戶(hù)可靠、節約用電有十分重要的意義。構建智能用電服務(wù)體系，推廣用戶(hù)端智能儀表、智能用電管理終端等設備用電管理解決方案，實(shí)現電網(wǎng)與用戶(hù)的雙向良性互動(dòng)。用戶(hù)端急需解決的研究?jì)热葜饕ǎ合冗M(jìn)的表計，智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶(hù)用電管理系統、需求側管理等課題。

       Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過(guò)對用戶(hù)端用電情況進(jìn)行細分和統計，以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各分項用電的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣，節約電能，為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。

5.2應用場(chǎng)所

（1）辦公建筑（商務(wù)辦公、大型公共建筑等）；

（2）商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機構建筑等）；

（3）旅游建筑（賓館飯店、娛樂(lè )場(chǎng)所等）；

（4）科教文衛建筑（文化、教育、科研、衛生、體育建筑等）；

（5）通信建筑（郵電、通信、廣播、電視等）；

（6）交通運輸建筑（機場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等）。

5.3系統結構

 

5.4系統功能

1）實(shí)時(shí)監測

       系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號。

2）電能統計報表

       系統以豐富的報表支撐計量體系的完整性。系統具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯，維護計量體系的正確性。

3）詳細電參量查詢(xún)

       在配電一次圖中，當鼠標移動(dòng)到每個(gè)回路附近時(shí)，鼠標指針變?yōu)槭中?，鼠標單擊可查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數、正向有功電能，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢曲線(xiàn)及24小時(shí)電壓趨勢曲線(xiàn)。

4）運行報表

     系統具有實(shí)時(shí)電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢(xún)界面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數、時(shí)間或選擇查詢(xún)更新的記錄數據等，并通過(guò)報表方式顯示出來(lái)。用戶(hù)可以根據需要定制運行日報、月報，支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶(hù)要求導出PDF格式文件。

5）變壓器運行監視

      系統對配電系統總進(jìn)線(xiàn)、主變壓器、重要負荷出線(xiàn)的運行狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)監視，用曲線(xiàn)顯示電流、變壓器運行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負荷率等運行趨勢，分析變壓器負荷率及損耗，方便運行維護人員及時(shí)掌握運行水平和用電需求，確保供電可靠。

6）實(shí)時(shí)提醒

      系統具有實(shí)時(shí)提醒功能，系統能夠對配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并根據事件等級發(fā)出告警。系統提醒時(shí)自動(dòng)彈出實(shí)時(shí)提醒窗口，并發(fā)出聲音提醒。

7）歷史事件查詢(xún)

      系統能夠對遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和提醒進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

8）電能質(zhì)量監測

      系統可以對整個(gè)配電系統范圍內的電能質(zhì)量進(jìn)行持續性的監測，運行維護人員可以通過(guò)諧波分析棒圖、報表掌握進(jìn)線(xiàn)、變壓器、重要回路的電壓、電流諧波畸變率、諧波含量、電壓不平衡度等，及時(shí)采取相應的措施，降低諧波損耗，減少因諧波造成的異常和事故(該功能需要選配帶諧波監測功能的電力儀表，不需要可刪除。

9）遙控操作

       系統支持對斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀等進(jìn)行分、合遙控操作。系統具有嚴格的保護和操作權限管理功能，對于每次遙控操作，系統自動(dòng)生成操作記錄，記錄內容包含操作人、操作時(shí)間、操作類(lèi)型等。實(shí)現該功能需要斷路器本身具有電操機構及保護保測控裝置具備遙控功能等硬件設備的支持。

10）用戶(hù)權限管理

       系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

11）通訊狀態(tài)圖

       系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構；可在線(xiàn)診斷設備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實(shí)時(shí)掌握現場(chǎng)各設備的通訊狀態(tài)，及時(shí)維護出現異常的設備，保證系統的穩定運行。

12）畫(huà)面監控

        畫(huà)面監控展示了當前實(shí)時(shí)畫(huà)面（畫(huà)面直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內畫(huà)面信息。

13）用戶(hù)報告

       用戶(hù)報告頁(yè)面主要用于對選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進(jìn)行統計分析。

14）APP支持

       電力運維手機支持“監控系統"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"和“缺陷記錄"五大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線(xiàn)、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報警查詢(xún)，設備檔案查詢(xún)、待辦事件處理、巡檢記錄查詢(xún)等。

5.5系統硬件配置

 

電能管理系統的作用是通過(guò)對用電設備消耗的電能進(jìn)行分項計量以達到對內部電能消耗進(jìn)行深入監測管理進(jìn)而節能增效的目的。電能管理系統是依附于配電系統的，因此加裝電能管理系統首先對配電設備現狀以及系統終要達到的要求進(jìn)行細致的分析，才能明確方案配置，進(jìn)而選定計量點(diǎn)、 對終端設備進(jìn)行適宜的計量改造，通過(guò)必要的網(wǎng)絡(luò )通 信實(shí)現對各回路電能的實(shí)時(shí)采集、分項統計分析、報 告，終達到管理的目的。

 

【1】石炳君.機關(guān)大樓老舊配電設備加裝電能管理系統的方法

【2】任致程，周中.電力電測數字儀表原理與應用指南[M] . 北京：中國電力出版社，2007.

【3】周中.智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監控與電能管理系統 產(chǎn)品選型及解決方案[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2012.

【4】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05

 

作者簡(jiǎn)介韓歡慶，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電能管理研究發(fā)展。