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深圳市康和盛大樓電能管理系統(tǒng)設(shè)計方案
繆建梅
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘 要:隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,用電負荷的持續(xù)增長、各種新型負載的不斷出現(xiàn)和家對節(jié)能減排的嚴格要求,使得用戶更加需要有效的電能管理方案來應(yīng)對上訴變化所帶來的挑戰(zhàn),以實現(xiàn)輸配電系統(tǒng)的可靠、、低耗的運行。
本文介紹基于PZ系列可編程智能電測表的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在深圳市康和盛大樓的應(yīng)用,實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化電能計量管理。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)監(jiān)測;智能電表;電能管理軟件。
- 項目概況
深圳市康和盛大樓位于深圳市西麗火車站15號路西側(cè),總建筑面積28287.51m2。建筑高度36米,有1棟7層倉庫用房及兩層地下室組成。
本項目共有個配電室,位于地下二層,本棟大樓所有供電均從該配電室配出。另外,本工程還配備臺360KW柴油發(fā)電機組,作為備用電源,當(dāng)市電停電時,從變電所市電開關(guān)輔助接點取發(fā)電機自啟動信號至發(fā)電機組,發(fā)電機組自啟動。
在低壓配電,共有2兩路低壓配電進線,兩面電容補償柜,面雙電源切換柜,53路出線回路以及聯(lián)絡(luò)柜。所有回路安裝安科瑞電氣股份有效公司的PZ系列可編程電測表,對本回路用電情況進行實時采集,處理。詳細清單如表1所示:
表1:
柜號 | 回路編號 | 回路名稱 | 儀表型號 | 地址 | 波特率 | CT |
1AA | 1AA-N1 | 消防電梯動力1 | PZ80 | 51 | 9600 | 100/5 |
1AA-N2 | 消防電梯動力2 | PZ80 | 52 | 9600 | 100/5 | |
1AA-N3 | 備用 | PZ80 | 53 | 9600 | 75/5 | |
1AA-N4 | 備用 | PZ80 | 54 | 9600 | 400/5 | |
1AA-N5 | 備用 | PZ80 | 55 | 9600 | 400/5 | |
1AA-N6 | 備用 | PZ80 | 56 | 9600 | 400/5 | |
2AA | 2AA-N1 | 地下1層消防風(fēng)機 | PZ80 | 57 | 9600 | 100/5 |
2AA-N2 | 地下2層消防設(shè)備 | PZ80 | 58 | 9600 | 150/5 | |
2AA-N3 | 地下2層設(shè)備房風(fēng)機 | PZ80 | 59 | 9600 | 75/5 | |
2AA-N4 | 備用 | PZ80 | 60 | 9600 | 100/5 | |
2AA-N5 | 備用 | PZ80 | 61 | 9600 | 150/5 | |
2AA-N6 | 地下2層消防水泵 | PZ80 | 62 | 9600 | 300/5 | |
2AA-N7 | 備用 | PZ80 | 63 | 9600 | 300/5 | |
3AA | 3AA-N1 | 地下1層應(yīng)急照明 | PZ80 | 64 | 9600 | 40/5 |
3AA-N2 | 地下2層應(yīng)急照明 | PZ80 | 65 | 9600 | 40/5 | |
3AA-N3 | 地下1層消防控制室 | PZ80 | 66 | 9600 | 75/5 | |
3AA-N4 | 地下2層弱點房 | PZ80 | 67 | 9600 | 75/5 | |
3AA-N5 | 地下2層變配電房 | PZ80 | 68 | 9600 | 75/5 | |
3AA-N6 | 備用 | PZ80 | 69 | 9600 | 100/5 | |
3AA-N7 | 備用 | PZ80 | 70 | 9600 | 100/5 | |
3AA-N8 | 地下1,2層照明總箱 | PZ80 | 71 | 9600 | 75/5 | |
3AA-N9 | 備用 | PZ80 | 72 | 9600 | 100/5 | |
4AA | 4AA-N1 | 1F~3F倉儲 | PZ80 | 51 | 9600 | 1500/5 |
4AA-N2 | 備用 | PZ80 | 52 | 9600 | 400/5 | |
4AA-N3 | 備用 | PZ80 | 53 | 9600 | 100/5 | |
4AA-N4 | 1F~4F應(yīng)急照明 | PZ80 | 54 | 9600 | 300/5 | |
A | A | 電容補償柜 | PZ80 | 55 | 9600 | 800/5 |
6AA | 6AA | 1TM進線 | PZ80 | 56 | 9600 | 2000/5 |
7AA | 7AA | 聯(lián)絡(luò) | PZ80 | 57 | 9600 | 2000/5 |
8AA | 8AA | 2TM進線 | PZ80 | 51 | 9600 | 2000/5 |
9AA | 9AA | 電容補償柜 | PZ80 | 52 | 9600 | 800/5 |
10AA | 10AA-N1 | 4F~7F倉儲 | PZ80 | 53 | 9600 | 1500/5 |
10AA-N2 | 備用 | PZ80 | 54 | 9600 | 400/5 | |
10AA-N3 | 備用 | PZ80 | 55 | 9600 | 400/5 | |
10AA-N4 | 備用 | PZ80 | 56 | 9600 | 200/5 | |
11AA | 11AA | 發(fā)電機 | PZ80 | 57 | 9600 | 1000/5 |
11AA | 11AA | 市電 | PZ80 | 58 | 9600 | 1000/5 |
12AA | 12AA-N1 | 地下1層應(yīng)急照明 | PZ80 | 51 | 9600 | 40/5 |
12AA-N2 | 地下2層應(yīng)急照明 | PZ80 | 52 | 9600 | 40/5 | |
12AA-N3 | 地下3層消防控制室 | PZ80 | 53 | 9600 | 75/5 | |
12AA-N4 | 地下2層弱點機房 | PZ80 | 54 | 9600 | 75/5 | |
12AA-N5 | 地下2層變配電房 | PZ80 | 55 | 9600 | 75/5 | |
12AA-N6 | 消防電梯動力1 | PZ80 | 56 | 9600 | 100/5 | |
12AA-N7 | 屋頂人防報警 | PZ80 | 57 | 9600 | 40/5 | |
12AA-N8 | 消防電梯動力2 | PZ80 | 58 | 9600 | 100/5 | |
12AA-N9 | 備用 | PZ80 | 59 | 9600 | 75/5 | |
13AA | 13AA-N1 | 地下1層消防風(fēng)機 | PZ80 | 60 | 9600 | 100/5 |
13AA-N2 | 地下2層消防設(shè)備 | PZ80 | 61 | 9600 | 150/5 | |
13AA-N3 | 地下3層設(shè)備房風(fēng)機 | PZ80 | 62 | 9600 | 75/5 | |
13AA-N4 | 1F~7F應(yīng)急照明 | PZ80 | 63 | 9600 | 300/5 | |
13AA-N5 | 備用 | PZ80 | 64 | 9600 | 150/5 | |
13AA-N6 | 地下2層消防水泵 | PZ80 | 65 | 9600 | 300/5 | |
13AA-N7 | 備用 | PZ80 | 66 | 9600 | 300/5 | |
14AA | 14AA總 | 總開關(guān) | PZ80 | 67 | 9600 | 300/5 |
14AA-N1 | 地下1層生活水泵 | PZ80 | 68 | 9600 | 50/5 | |
14AA-N2 | 地下2層非消防動力 | PZ80 | 69 | 9600 | 50/5 | |
14AA-N3 | 普通電梯1 | PZ80 | 70 | 9600 | 75/5 | |
14AA-N4 | 普通電梯2 | PZ80 | 71 | 9600 | 75/5 | |
14AA-N5 | 普通電梯3 | PZ80 | 72 | 9600 | 75/5 | |
14AA-N6 | 地下1層環(huán)境照明 | PZ80 | 73 | 9600 | 75/5 | |
14AA-N7 | 屋頂景觀照明 | PZ80 | 74 | 9600 | 40/5 |
- 用戶需求
為了能實現(xiàn)對大樓用電量進行自動采集、遠傳和存儲、預(yù)處理、線損統(tǒng)計及分析的電能綜合管理平臺,大樓需采用套電能管理系統(tǒng)軟件,將各個用電回路的用電狀況及用電量進行管理,將各種用電量及相關(guān)數(shù)據(jù)通過圖、表等方式展現(xiàn)給本地網(wǎng)絡(luò)的管理層,并預(yù)留接口,為日后向上級管理平臺提供用電量分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。達到自動采集、集中管理的個智能化電能管理系統(tǒng)。
- 設(shè)計方案
DL/T 698 電能信息采集與管理系統(tǒng)
DL/T 698.1-20091部分: 總則
DL/T 698.2-2010 2部分: 主站技術(shù)規(guī)范
DL/T 698.31-2010 3.1部分: 電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求
DL/T 698.35-20103-5部分: 電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求
DL/T 698.41-20104-1部分: 通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信
DL/T 698.42-20104-2部分: 通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議
DL/T/814-2002 配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范
GB/T/3047.1 面板、架和柜的基本尺寸系列
DL/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
GB2887 計算站場地技術(shù)條件
整個系統(tǒng)采設(shè)計了套Acrel2000電力監(jiān)控系統(tǒng),采用分層分布式結(jié)構(gòu),即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)管理層、監(jiān)控管理層,如圖1所示:
圖1
整套電能管理系統(tǒng)監(jiān)控管理層包括電能管理主機、打印機、UPS電源等,整個系統(tǒng)的核心Acrel3000電能管理軟件安裝于電能管理主機,UPS電源作為不間斷電源,當(dāng)設(shè)備供電出現(xiàn)故障時,可以保證電能管理主機正常運行,電能數(shù)據(jù)不丟失。
電能管理系統(tǒng)設(shè)于配電室隔壁的電能管理值班室,配電室內(nèi)所有電力儀表均通過485總線的形式連至值班室內(nèi)電能管理柜內(nèi)的智能串口服務(wù)器,zui終接入電能管理主機
整個配電系統(tǒng)以計算機站控管理系統(tǒng)為核心,采用現(xiàn)代通訊技術(shù),對整個配電系統(tǒng)的用電狀況進行統(tǒng)管理,實時監(jiān)測每個環(huán)節(jié)、每種設(shè)備的用電量;實時監(jiān)測、監(jiān)督電能質(zhì)量,及時發(fā)現(xiàn)用電故障,避免用電的浪費。
數(shù)據(jù)采集與管理
配電需要的數(shù)據(jù)采集主要通過PZ80可編程智能電測表、PT、CT等裝置,將現(xiàn)場各用電設(shè)備的運行參數(shù),包括:電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度等遙測信息及斷路器分合閘狀態(tài)等遙信狀態(tài)進行采集。儀表均通過485總線連接至智能通訊服務(wù)器,并通過以太網(wǎng)接口接入至電能管理主機。PZ系列可編程智能電測表采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信,數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強,總線上允許連接多達32個設(shè)備,zui大傳輸距離為1.2km。
信息處理
對信號采集系統(tǒng)所采集實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算,將數(shù)據(jù)進行定時存儲。對同用電單位不同時期、不同用電單位同時期用電量進行統(tǒng)計;作為電費的管理平臺,與實際發(fā)生電費進行比較;根據(jù)移動油機發(fā)電量,對消耗燃油進行估算。
清晰的反映整棟大樓各個部門的用電構(gòu)成,建立部門,通過與部門的比較,發(fā)現(xiàn)偷電、漏電、長明燈、未使用設(shè)備下電等環(huán)節(jié);對不同的節(jié)能方案節(jié)能效果的評估,有利于有針對性地選擇節(jié)能措施,還可以作為合同能源管理項目的計量系統(tǒng);
電能報表實現(xiàn)了實現(xiàn)了所有電能數(shù)據(jù)的按時間查詢,分為分鐘、小時、日、月年等五種類型;
電能匯總表,所有監(jiān)控設(shè)備電能匯總,按時間段查詢,自動計算任意時段用電量;
打印及導(dǎo)出,所有報表及界面均可打印,或以EXCEL、WORD格式導(dǎo)出;
電能匯總?cè)鐖D2所示
圖2
畫面顯示
19寸彩色液晶顯示作為人機交互界面,實時顯示配電系統(tǒng)各種信息畫面,包括各斷路器當(dāng)狀態(tài)、各回路當(dāng)電壓、電流、功率等測量值的實時信息。聲光提示報警信息、保護設(shè)備動作及復(fù)位信息。
用電趨勢
負荷趨勢曲線提供了某段時間內(nèi)該回路的負荷趨勢,方便管理員掌握用電設(shè)備的運行狀況,通過對歷史數(shù)據(jù)的分析,可為今后新增部門和設(shè)備提供科學(xué)的用電量估算;通過分析大樓內(nèi)每個設(shè)備的用電量和設(shè)備的品牌、型號、使用年限等設(shè)備詳細信息來評估設(shè)備用電是否合理;通過大樓內(nèi)各部門用電同比、環(huán)比的報表分析,得出各設(shè)備用電是否合理; 對某節(jié)能設(shè)備或技術(shù)在使用定時間后,評測的節(jié)能效率是否與當(dāng)初的預(yù)計致。用電趨勢如圖3所示:
圖 3
告警與控制
告警的提示和通知模塊可以將日常監(jiān)控系統(tǒng)管理模塊統(tǒng)計的異常數(shù)據(jù)進行分類整理,對超出電量定范圍的數(shù)據(jù),通過硬件的支持發(fā)出聲光、短信、工單等形式的告警
該項目所采用的Acrel3000電能管理系統(tǒng)已經(jīng)于2011年低正式投入運行,整個
系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全,的方便了用戶的使用,提供了大量實時、準確的電能數(shù)據(jù),為管理者進行內(nèi)部計量考核做出了只管依據(jù),為進步的節(jié)能管理及節(jié)能措施的實施打下了基礎(chǔ)。
參考文獻
任致程,周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007.4
作者簡介:繆建梅,女,本科,任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,:, ,:2880157864,:http://it.shacrel.cn
- 設(shè)計標準
- 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
- 系統(tǒng)功能
- 結(jié)束語