淮亞利
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要:在信息化技術(shù)應(yīng)用日益發(fā)展的今天,各類用電商業(yè)對(duì)于電能的管理已經(jīng)不僅局限于按月的電能計(jì)量結(jié)算了,對(duì)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、對(duì)電能量按工序或設(shè)備的考核、甚至是成本核算,都需要建立起動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的電能管理系統(tǒng)。本文介紹了基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用情況,對(duì)實(shí)時(shí)電能管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型、功能結(jié)構(gòu)及各環(huán)節(jié)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析研究。
關(guān)鍵字:電能管理系統(tǒng);監(jiān)控系統(tǒng);集中抄表系統(tǒng);用電管理系統(tǒng);
0、引言
電能管理系統(tǒng)以智能電表(以下簡(jiǎn)稱電能表)為數(shù)據(jù)采集的源頭,利用互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)通訊方式與實(shí)時(shí)電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接,實(shí)時(shí)電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將處于分散狀態(tài)的電能數(shù)據(jù)讀取到實(shí)時(shí)電能采集數(shù)據(jù)庫(kù);依靠實(shí)時(shí)電能采集數(shù)據(jù)庫(kù),電能采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以提供動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的電能采集網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)功能;再通過(guò)電能數(shù)據(jù)上傳接口定時(shí)將電能管理數(shù)據(jù)保存到電能數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫(kù),按照設(shè)定的處理周期進(jìn)行電量結(jié)算,zui后利用電能管理信息系統(tǒng)提供電能管理信息。
1、項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)
隨著電網(wǎng)的發(fā)展和相關(guān)政策的出臺(tái),用電管理也逐步實(shí)現(xiàn)了一家一表,抄表到戶的制度。 但是隨之而來(lái)的問題是大量用電數(shù)據(jù)的回抄和管理。 同時(shí),用電的客戶群體的多類型決定了高質(zhì)量的供電要求。
伴隨著各類現(xiàn)代化的智能產(chǎn)品不斷出現(xiàn) ,在電能管理方面 ,通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)管理電能系統(tǒng)的研究逐漸成為電能系統(tǒng)的主流。 而對(duì)電能的遠(yuǎn)程操控通過(guò)人機(jī)界面對(duì)電能采取遠(yuǎn)程管理控制 ,并對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)的進(jìn)行高速的分析、計(jì)算、控制,從而節(jié)省了大量的人力資源,提高了管理效率。
現(xiàn)中駿石獅黃金海岸保證該設(shè)施供配電可靠故配置電能管理系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并保存數(shù)據(jù)以便后期管理。
2、電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,要充分考慮客戶的實(shí)際需求,以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素,進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備,這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本,同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。 ?本項(xiàng)目的電能管理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,有利于電能管理。另一方面,電能管理系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況,它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,及時(shí)的顯示站內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),當(dāng)站內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí),電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,發(fā)出語(yǔ)音提示。另外,電能管理系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息,便于有關(guān)人員分析站內(nèi)各部分的用電狀況,使站內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,從而保證站內(nèi)人員的生命安全,提高車站工作人員的工作效率。
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
依據(jù)中駿石獅黃金海岸的配電情況分布情況,在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)包括:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示:
站控管理層管理人員與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的直接窗口,對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況,是系統(tǒng)的zui上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等組成。
通訊層使用的設(shè)備為串口服務(wù)器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時(shí),轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類型的安科瑞DDSF1352-C及DTSF1352-C儀表,也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?,F(xiàn)場(chǎng)配置居正的電能表,實(shí)現(xiàn)低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、四象限電能等電參量監(jiān)測(cè);并對(duì)每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
電能管理系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,并迅速傳遞操作指令,是實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)。把現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)設(shè)備就地與總線連接,之后在把各條總線全部接入串口服務(wù)器,來(lái)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的傳遞。
2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)
系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界顯示;電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警;事件記錄;系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè);故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打?。幌到y(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能。
2.3.1購(gòu)電情況顯示
安科瑞電能管理系統(tǒng)具備友好的人機(jī)界面,能夠以圖表形式直觀顯示配電線路的分布情況且數(shù)據(jù)采集頻率為1S,同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各回路的電參量信息,并在系統(tǒng)中實(shí)時(shí)顯示購(gòu)電狀態(tài),如電量較低會(huì)報(bào)警。如下圖所示:
2.3.2電能報(bào)表分析
安科瑞電能管理系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報(bào)表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況(本項(xiàng)目電能報(bào)表為客戶定制),即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)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(hù)計(jì)量體系的正確性。具體如下圖:
2.3.3報(bào)警信息設(shè)置及查詢
安科瑞電能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間,進(jìn)而長(zhǎng)時(shí)間的、大量的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。其次,電能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故障信息的記錄,即對(duì)故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流、實(shí)時(shí)電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)。電能管理系統(tǒng)能通過(guò)管理人員對(duì)電壓、電流及功率的設(shè)置,從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電情況,是否出現(xiàn)短路或者超負(fù)荷等情況,便于工作人員解決。
2.3.4手機(jī)短信報(bào)警
安科瑞電能管理系統(tǒng)為了本項(xiàng)目系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,業(yè)主可通過(guò)短信報(bào)警。業(yè)主在輸入后,系統(tǒng)設(shè)置好低電量發(fā)送后,在低電量情況下會(huì)自動(dòng)短息通知商戶,讓商戶購(gòu)電。
3、電能管理系統(tǒng)的意義
綜上所述,針對(duì)以上問題,并根據(jù)客戶要求,對(duì)各個(gè)配電回路的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和集中管理,而且還實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行分項(xiàng)電能統(tǒng)計(jì)。通過(guò)對(duì)電能管理系統(tǒng)設(shè)置,工作人員可以在短時(shí)間內(nèi)做出正確的判斷并進(jìn)項(xiàng)操作。在全面了解電網(wǎng)狀態(tài)的情況下,工作人員能及時(shí)、準(zhǔn)確的處理故障。除此之外,他更有重要的社會(huì)效益。減少人類在強(qiáng)電場(chǎng)中的工作時(shí)間,對(duì)從業(yè)人員的身體健康更有著重要的意義,可以避免很多職業(yè)病、人為觸電事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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