安科瑞 王长幸

　　江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405

　　摘要：随着电力使用途径的不断拓宽以及复杂程度的目益提升，国家各个单位纷纷加强了对于电力系统的重视,开始为电力系统构筑高水平的监控系统,力求借助监控系统达到对于电力系统运行的有效掌控，进而避免各种问题的产生，以提升电力应用的安全性、畅通性、稳定性。为了使监控系统断得到完善，近年来技术人员对监控系统的研究工作逐步增加，并且开始使用新的技术对现有的监控系统进行改造，为当前各部门优化监控系统的构建提供了极大帮助。本文通过湛江万达项目中的变电所的应用介绍电力监控系统在商业建筑的应用。

　　关键字：电力系统，监控系统，配电监测，电力监测

　　0、引言

　　配电自动化，是一项集计算机技术、数据传输技术、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统。其目的是提高供电可靠性，改善电能质量，向用户提供服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。

　　随着电力网络的不断发展，用电负荷的持续增长，各种新型负载不断涌现，用户更加关注电能质量问题，同时也对电能质量提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战，以实现配电系统持续可靠、低耗的运行。本文通过对湛江万达项目电力监控系统的建设，介绍电力监控系统在商业建筑中的应用。

　　1、项目概述及建设目标

　　万达是世界上大的不动产业，在世界五百名排385名。是企业，大的五酒店、文化企业、体育公司和网络金融企业。万达在湛江市中心，在赤坎、霞山和海东新区商圈中间，也是一个地标性建筑。开发区是政fu着重开发区发展，周围三园林环绕，负离子多，对大家身体好!而且万达位置紧邻金沙湾，有海景，有时间可以沿着海边散步，海风拂面舒适宜人。万达周边配套齐全，交通也四面八达，多个公交路线经过。粤西邮轮母港在建，可以停世界上90%以上的邮轮，将会带来巨大的消费群体。广湛高铁将会在6月份开通，地段有很大的升值空间。万达有实力，保证一定的人流量。而且有足够的联盟商家，只要客户价格合理，商管即可提供足够的租户。万达经营稳定，主力店几乎自营而且有长期的合作伙伴。

　　为保证该设施供配电可靠故配置电力监控系统，实时监测并保存数据以便后期管理。

　　2、电力监控系统的设计

　　在监控系统的设计中，要充分考虑客户的实际需求，以及电力系统的实际结构、电力系统的实际载荷能力等因素，进而合理的选择监控设备，这既有利于减少系统运作的成本，同时也有利于系统功能的实现。

　　本项目的电力监控系统，可以实现对站内高压及低压配电回路的实时监控，有利于电能管理。另一方面，电力监控系统不仅能够准确的表示出回路的用电状况，它还具备网络通讯等功能，能够与计算机、串口服务器等设备进行组合，及时的显示站内各个配电回路的运作状态，当站内电力系统的负载越标时，电力监控系统能够迅速报警，发出语音提示。另外，电力监控系统还能够生成报表、曲线图等统计信息，便于有关人员分析站内各部分的用电状况，使站内的用电活动更加安全，从而保证站内人员的生命安全，提高运维工作人员的工作效率。

　　2.1 系统结构

　　依据湛江万达的配电情况分布情况，在线监测系统建设采用分层分布式结构，系统包括：站控管理层、网络通讯层、现场设备层。系统网络结构如图所示：

　　站控管理层管理人员与计算机进行人机交互的直接窗口，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，是系统的上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS电源等组成。

　　通讯层使用的设备为串口服务器。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。

　　现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电系统必要的基本组成元素。现场配置的电能表，实现低压回路三相电流、三相电压、频率、功率等电参量监测;并对每个回路断路器分合闸状态进行监测。

　　2.2 网络设计

　　电力监控系统中的网络系统能够及时的对数据进行传输，并迅速传递操作指令，是实现电力监控系统各项功能的基础。把现场每个设备就地与总线连接，之后在把各条总线全部接入通讯网关，采集器通过光纤网络至系统后台，从而来实现与主机的传递。

　　2.3监控系统软件功能设计

　　系统依据客户实际需求进行设计，并实现了一次主接线图界面显示;电参量遥测及电参量越限报警;事件记录;系统运行异常监测;故障报警及操作记录;报表查询与打印;系统负荷实时、历史曲线，用户权限管理等主要功能。

　　2.3.1数据的采集与处理

　　数据采集主要包括模拟量以及开关量的采集。模拟量的采集主要是对线路电压、电流、功率、功率因数、频率等信息进行采集，开关量的采集则主要是对断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的工作状态，以及断电保护、运行故障等报警信息进行采集，实现远程数据的本地实时显示。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。

　　2.3.2数据报表统计

　　电力监控系统以丰富的数据报表体现计量体系的完整性。系统具备各回路定时抄表汇总统计功能，用户可自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。该功能使得用电可视透明，并在用电误差偏大时可追溯，维护计量体系的正确性。

　　2.3.3报警信息设置及查询

　　电力监控系统的数据记录功能主要就是对断路器分合状态以及保护动作的前后顺序进行记录，它要求系统中必须有足够的内存空间，进而长时间的、大量的对数据信息进行记录和存储。其次，电力监控系统的数据记录功能也包括对故障信息的记录，即对故障发生时的实时电流、实时电压等数据进行记录存储。电力监控系统能通过管理人员对电压、电流及功率的设置，从而实时监测配电情况，是否出现短路或者超负荷等情况，便于工作人员解决。

　　2.3.4用户权限管理

　　电力监控系统为了本项目系统安全稳定运行，用户权限管理能够防止未经授权的操作(如配电回路名称修改)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行维护管理通过可靠的安全保障。

　　2.3.5组网示意

　　电力监控系统可以实时显示接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构，可在线诊断系统网络通讯状态，发生网络故障时能自动在屏幕上显示故障单元和故障部位。从而方便系统维护人员实时掌握现场各设备的通讯状态，对出现异常的设备及时维护，保证系统的稳定运行。

　　3、供配电设计中应用电力监控系统的意义

　　综上所述，电力监控系统能有效的提高现场工作效率，极大缩短断电时间。通过对电力监控系统设置，工作人员可以在短时间内做出正确的判断并进项操作。同时现场人员可以同步了解电能流量状态，比如检查电网运行是否平衡等。在全面了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确的处理故障。及时工作人员不在现场，也可以系统发短信至值班人员，从而获得及时信息。根据系统反映的设备实际使用情况，便于工作人员合理安排相关维护工作。此外，系统还可以显示整个网络状态的总览图，有助于辨别故障区域。

　　在商业大楼设置电力监控系统，可以实现对站内低压配电回路的实时监控，有利于电能管理。另一方面，电力监控系统不仅能够准确的表示出回路的用电状况，它还具备网络通讯等功能，能够与计算机、串口服务器等设备进行组合，及时的显示站内各个配电回路的运作状态，当站内电力系统的负载越标时，电力监控系统能够迅速报警，发出语音提示。另外，电力监控系统还能够生成报表、曲线图等统计信息，便于有关人员分析站内各部分的用电状况，使站内的用电活动更加安全，从而保证商业大楼内人员的生命安全，提高工作人员的工作效率。

　　安科瑞 王长幸

　　江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405

　　摘要：随着社会生活水平的提高，经济的繁荣发展，人们对能源的需求逐渐增长，由此带来的能源危机日益严重。大型公建项目如何实时的了解、分析和控制大型公建的能源消耗，已成为需要解决的迫在眉睫的难题。传统的能源消耗智能以月/季度/年为周期进行，然而大型公建是每日、每时都在进行，能源消耗也是每日、每时的发生。本文介绍天津市滨海新区档案馆项目，系统采用现场就地组网的方式，组网后通过Acrel-5000型能耗监测系统实现各配电回路用电监测、管理。

　　关键词：档案馆，能耗监测系统，ACREL-5000，能耗管理系统

　　1、引言

　　随着节能工作的深入，能源利用状况的科学化管理手段日趋多样。能耗管理系统可实时监控公建项目各种能源的详细使用情况，为物业查找能耗弱点，促进物业管理水平的提高及运营成本的降低，为节能降耗提供直观科学的依据。作为一种的管理工具和新兴的管理手段，能耗管理系统在大型公共建筑、医院，学校等领域已有应用。 天津市滨海新区档案馆能耗监测系统，通过对能源的采集并管理降低能耗提*。

　　2、设计依据

　　GB-T 15587-2008《工业企业能源管理导则》

　　《评价企业合理用电技术导则GB》

　　《企业节能规划编制通则》

　　《企业能源审计技术通则-GB》

　　GBT23331-2009《能源管理体系要求》

　　GB-50052-2009《供配电系统设计规范》

　　能耗计量装置国家及行业标准

　　DL/T 645-1997多功能电能表通信规约

　　DL/T 645-2007多功能电能表通信规约

　　CJ/T 188-2004户用计量仪表数据传输技术条件

　　GB/T 19582-2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范

　　3、项目概况

　　天津市滨海新区档案馆能耗监测系统共监视配电室多功能仪表85只，热量表2只。

　　4、系统架构

　　安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系统根据天津市滨海新区档案馆现场实际情况，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至后台能耗网关然后通过TCP/IP网络将数据上传至的监控主机。

　　该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。其中天津市滨海新区档案馆多功能仪表分布在配电室和楼层，所有仪表通过485屏蔽双绞线铺设至一层消防控制室，经能耗网关至系统主机从而完成仪表数据的采集并管理。

　　5、系统软件模块

　　综合能耗主界面

　　主页面显示该建筑的建筑图片，建筑基本信息,建筑当月分项用电饼图和各种能源的消耗量。根据所选的建筑，对其建筑图片进行加载，可以选择时间查看建筑能耗情况，选择建筑或时间后自动刷新，默认为当天。

　　支路用能

　　系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系统可查看各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，并可以将支路用能显示合计，以图表形式显示。

　　分项能耗统计

　　系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其zhong，日分项用能同比分析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图(蓝色柱表示今日，绿色柱表示昨日);用能饼图显示各分项过去31天的用能占比;堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势;分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名*位的支路。

　　分项用能报表

　　系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分项中各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，统计数据可导出至Excel。

　　能耗的同比环比分析

　　系统可将各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环比分析，检验节能效果，根据分析结果执行节能绩效考核，以及节能目标的修正。统计各支路当年每月用能及去年同期用能;

　　用能数据检查

　　系统可以统计某段时间内各回路与下级支路的用能差值，超过一定百分比后醒目显示(红色区域)，确保计量体系的完整性、准确性。

　　配置选项

　　依照相关技术规范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等，其中建筑面积等信息将用能单位面积能耗分析;

　　配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息，并添加该型仪表所能提供的监测参数信息，此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能;

　　配置项目中使用到的所有计量仪表，保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息;

　　配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息，可根据项目情况灵活配置，此处配置信息将影响各分类能耗分项用能分析小模块中的功能;

　　配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划，完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块;

　　配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例，完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块

　　6、前景展望

　　根据天津市滨海新区档案馆能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

　　建立建筑能耗计量体系：针对天津市滨海新区档案馆的用电结构，监控至配电室层级，能正确无误的统计进出线回路，要满足电能守恒原理即进线电能为出线电能总和(误差率在3%左右)。

　　对采集数据存储，并形成可视化图表：系统采集数据后存储到数据库，系统可满足报表查询及导出，并且系统可由柱状图等形式展现能耗趋势，给客户更好的体验。

　　诊断出高能耗点：管理人员可通过系统采集数据，正对性的对各个回路同比及环比分析，通过一阶段分析可找出高能耗点。

　　通过能耗分析改进管理运营模式：公建针对高能耗点，正对性的改进管理运行如：在下班期间通知各个小组关灯、关机器，同时列入绩效考核;在工作期间对用电负荷较大回路可错峰，减少同时间负荷过大;通过能耗数据可减低公司运营成本提*。

　　7、结束语

　　大型公建能耗系统是在能源问题日益紧张，能源价格不断上涨的背景下，针对公建能耗问题而设计。在建设能耗管理系统后，不但能减轻工作人员的工作负担，提供工作效率，而且直观的统计分析结果更能有效地帮助公建管理者根据能耗情况，做出正确的分析，对今后的发展做出正确的决策，对促进和带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。

　　作者简介：王长幸(1985-)，女，江苏安科瑞电器制造有限公司 ,汉族，本科，工程师，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统