周菁
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰
摘要
介紹匯京廣場(chǎng)，采用插卡式預付費電力儀表，采集配電現場(chǎng)的各配電回路的用電量、剩余電量、電流、電壓等電參量。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-3000型電能管理系統實(shí)現配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。
關(guān)鍵詞：匯京廣場(chǎng)；預付費電力儀表；Acrel-2000/3000型；電能管理系統
0 概述
雄踞徐家匯、淮海路、虹橋、中山公園4大CBD商圈交匯核心。作為上海四大城市副中心之一，徐家匯早已名聲在外，恒隆港匯廣場(chǎng)、美羅城、東方商廈、太平洋百貨，一個(gè)個(gè)地標性建筑耳熟能詳。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，如今的徐家匯已成為繁華的代名詞，商業(yè)配套設施齊全、辦公樓林立、住宅供應稀缺，但為了“轉型發(fā)展，升級增效”，徐家匯的發(fā)展也在繼續。匯京廣場(chǎng)積極配合徐匯區政府打造這一地塊小戶(hù)型:137.63和237.54兩種戶(hù)型三個(gè)層面是可以分割出售的，適合小客戶(hù)單層:137平方米的4間,237平方米的4間 7,8,9三個(gè)層面是可以分割出售的，適合小客戶(hù),10樓以上全部都是整層1500平出售,適合大客戶(hù),物業(yè)是物管專(zhuān)家對入駐該樓的企業(yè)。
本項目由于商戶(hù)較多，管理不方便，故需要一套智能預付費管理系統，這樣既管理方便、又節省人力，大大減少了物業(yè)的投入。
1 需求分析
匯京廣場(chǎng)由于商戶(hù)較多,需要一套預付費管理系統用于商戶(hù)用電、購電的管理。功能要求如下：
商戶(hù)先購電后用電；
商戶(hù)的總用電量、剩余電量等電參量的實(shí)時(shí)顯示；
商戶(hù)名稱(chēng)的自由改寫(xiě)；
商戶(hù)剩余電量不足時(shí)短信通知商戶(hù)；
電參量報表,方便歷史查詢(xún)；
按照匯京廣場(chǎng)提供報表格式制作日、月、年報表；
本技術(shù)條件適用于匯京廣場(chǎng)。供方產(chǎn)品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產(chǎn)品應至少滿(mǎn)足本技術(shù)條件，但不于此。
2 系統方案
電能管理系統主要實(shí)現對匯京廣場(chǎng)進(jìn)行用電監控與電能管理。監控范圍為樓層DTSY1352-C商戶(hù)預付費儀表65塊，共分3條總線(xiàn)，總線(xiàn)直接接入B1層值班室內串口服務(wù)器，從而在監控主機上實(shí)現總線(xiàn)上儀表與監控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。
系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖
1）站控管理層
站控管理層針對電能管理系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、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)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。NPORT5430I串口服務(wù)器主要功能是監測現場(chǎng)DTSY1352-C儀表；以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無(wú)人值守的目的。
3）現場(chǎng)設備層
現場(chǎng)設備層是數據采集終端，本項目指現場(chǎng)安裝的DTSY1352-C儀表，DTSY1352-C儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程監控。
智能儀表現場(chǎng)連接示意
現場(chǎng)儀表以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)連接智能儀表數量小于32只(鑒于以往經(jīng)驗,一根總線(xiàn)儀表數量越少,反應時(shí)間越快,建議一條總線(xiàn)20塊儀表左右)，然后將數據上傳至NPORT5430I串口服務(wù)器，進(jìn)而將數據上傳至當地監控終端。具體連接示意圖如下所示：
3 系統功能
功能特點(diǎn)
本系統采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運行穩定可靠；系統具有儀表用電量、剩余電量實(shí)時(shí)顯示，報表展示和網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠程顯示功能。
登錄界面
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）。定義不同級別用戶(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。
配電監測界面
在界面中展示實(shí)時(shí)的用電量及剩余電量,可以對商戶(hù)的剩余電量報警值自由設置,如果商戶(hù)的剩余電量小于剩余電量報警值予以紅色背景標注,并有短信提示商家需要進(jìn)行充值.對于商戶(hù)具體詳細信息,通過(guò)按鍵可以進(jìn)行查詢(xún),如詳細參數、電流曲線(xiàn).
詳細參數可以查看到回路具體工作狀態(tài).
電流曲線(xiàn)便于配電維護人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統負荷占比，確保供電可靠性，為用戶(hù)單位的用能權益提供保障。
配電監測功能
電參量報表
電參量報表
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實(shí)時(shí)數據庫。在監控畫(huà)面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數、查詢(xún)的時(shí)間段或選擇查詢(xún)近更新的記錄數等，并通過(guò)報表方式顯示出來(lái)。該功能方便用戶(hù)進(jìn)行事故追溯查詢(xún)。
該報表包含所有的回路。幫助用戶(hù)了解每個(gè)時(shí)刻系統運行中是否出現電壓不穩定，電流越限、商戶(hù)剩余電量是否充足。以此為依據，對系統進(jìn)行更好的管理和優(yōu)化。
報表可以以電子表格的方式導出，同時(shí)具備打印功能。點(diǎn)擊打印報表，按需要即可打印報表。
電能報表
以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(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)可追溯，維護計量體系的正確性。
用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以呈現系統運行期間的任意時(shí)間段內的各回路用電情況，可方便查詢(xún)。
通過(guò)調節開(kāi)始時(shí)間和結束時(shí)間，即可顯示此時(shí)間段內的用電量。該報表可以以電子表格的方式導出，同時(shí)具備打印功能。
電能報表
通訊狀態(tài)
實(shí)時(shí)顯示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)診斷系統網(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。從而方便系統維護人員實(shí)時(shí)掌握現場(chǎng)各設備的通訊狀態(tài)，對出現異常的設備及時(shí)維護，保證系統的穩定運行。
通訊狀態(tài)圖
短信報警
對商戶(hù)用電回路剩余電量低于剩余電量報警值,予以短信報警,給予商戶(hù)短信提示需要充值。
報警及事件
實(shí)時(shí)報警
實(shí)時(shí)報警窗口監測系統所采集的遙測量。報警窗口會(huì )在系統運行時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，并一直隱藏在后臺。
當有電流或者電壓越限、剩余電量不足，并且觸及報警界*，“相應實(shí)時(shí)報警”窗口就會(huì )自動(dòng)彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。
歷史報警
通過(guò)調節開(kāi)始時(shí)間和結束時(shí)間，即可查詢(xún)到過(guò)去任意時(shí)間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時(shí)間，報警類(lèi)型，報警內容等。
系統事件
選擇“實(shí)時(shí)事件”，可以查看當前狀態(tài)下系統的各部分運作情況，選擇“事件查詢(xún)”，可以查詢(xún)任意時(shí)刻的運作情況。
4 結束語(yǔ)
在當今配電設施的應用中，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電能管理系統在匯京廣場(chǎng)的應用，可以實(shí)現對商戶(hù)配電回路用電的實(shí)時(shí)監控，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、計算機等組成電力監控系統。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話(huà)框、語(yǔ)音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行安全、可靠、穩定，為工廠(chǎng)解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據，取得了較好的企業(yè)效益。
參考文獻：
[1].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. 4
[2].周中等編著(zhù). 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. 2011.10
