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，采用插卡式預付費電力儀表，采集配電現場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)采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞：匯京廣場；預付費電力儀表；Acrel-2000/3000型；電能管理系統(tǒng)

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、美羅城、東方商廈、太平洋百貨，一個個地標性建筑耳熟能詳。經過近二十年的發(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(xù)。匯京廣場積極配合徐匯區(qū)政府打造這一地塊小戶型:137.63和237.54兩種戶型三個層面是可以分割出售的，適合小客戶單層:137平方米的4間,237平方米的4間 7,8,9三個層面是可以分割出售的，適合小客戶,10樓以上全部都是整層1500平出售,適合大客戶,物業(yè)是物管專家對入駐該樓的企業(yè)。 

    本項目由于商戶較多，管理不方便，故需要一套智能預付費管理系統(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

    匯京廣場由于商戶較多,需要一套預付費管理系統(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時顯示；

    商戶名稱的自由改寫；

    商戶剩余電量不足時短信通知商戶；

    電參量報表,方便歷史查詢；

    按照匯京廣場提供報表格式制作日、月、年報表；

    本技術條件適用于匯京廣場。供方產品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不于此。 

2  系統(tǒng)方案

    電能管理系統(tǒng)主要實現對匯京廣場進行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為樓層DTSY1352-C商戶預付費儀表65塊，共分3條總線，總線直接接入B1層值班室內串口服務器，從而在監(jiān)控主機上實現總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

系統(tǒng)網絡拓撲圖

1）站控管理層

    站控管理層針對電能管理系統(tǒng)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）網絡通訊層

    通訊層主要是由NPORT5430I串口服務器、以太網設備及總線網絡組成。NPORT5430I串口服務器主要功能是監(jiān)測現場DTSY1352-C儀表；以太網設備及總線網絡的主要功能是實現數據交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現場設備層

    現場設備層是數據采集終端，本項目指現場安裝的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器，經通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網，實現遠程監(jiān)控。

智能儀表現場連接示意

    現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數量小于32只(鑒于以往經驗,一根總線儀表數量越少,反應時間越快,建議一條總線20塊儀表左右)，然后將數據上傳至NPORT5430I串口服務器，進而將數據上傳至當地監(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

    本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有儀表用電量、剩余電量實時顯示，報表展示和網絡結構圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

    為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經*的操作（如配電回路名稱修改等）。定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行維護管理提供可靠的安全保障。

配電監(jiān)測界面

    在界面中展示實時的用電量及剩余電量,可以對商戶的剩余電量報警值自由設置,如果商戶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行充值.對于商戶具體詳細信息,通過按鍵可以進行查詢,如詳細參數、電流曲線.

    詳細參數可以查看到回路具體工作狀態(tài).

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

配電監(jiān)測功能

電參量報表

電參量報表

    實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實時數據庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢近更新的記錄數等，并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。

    該報表包含所有的回路。幫助用戶了解每個時刻系統(tǒng)運行中是否出現電壓不穩(wěn)定，電流越限、商戶剩余電量是否充足。以此為依據，對系統(tǒng)進行更好的管理和優(yōu)化。

    報表可以以電子表格的方式導出，同時具備打印功能。點擊打印報表，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(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)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(tǒng)運行期間的任意時間段內的各回路用電情況，可方便查詢。

    通過調節(jié)開始時間和結束時間，即可顯示此時間段內的用電量。該報表可以以電子表格的方式導出，同時具備打印功能。

電能報表

通訊狀態(tài)

    實時顯示接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構，可在線診斷系統(tǒng)網絡通訊狀態(tài)，發(fā)生網絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統(tǒng)維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態(tài)，對出現異常的設備及時維護，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

 通訊狀態(tài)圖

短信報警

    對商戶用電回路剩余電量低于剩余電量報警值,予以短信報警,給予商戶短信提示需要充值。

報警及事件

實時報警

    實時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開，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*，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，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

    通過調節(jié)開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內的系統(tǒng)報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內容等。

系統(tǒng)事件

    選擇“實時事件”，可以查看當前狀態(tài)下系統(tǒng)的各部分運作情況，選擇“事件查詢”，可以查詢任意時刻的運作情況。

4  結束語

    在當今配電設施的應用中，大型商業(yè)的配電安全性、可靠性至關重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在匯京廣場的應用，可以實現對商戶配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現對采集數據的分析、處理，實時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框、語音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為工廠解決用電問題提供了真實可靠的依據，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. 智能電網用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10