北京霄云中心智能电力监控系统的设计

安科瑞 缪凯伦

摘要：本文介绍基于Acrel-3000电能管理软件和网络电力仪表而设计实现的一套分散式采集和集中管理的配电自动化系统，系统实现了配电网络在监控室中智能管理的功能，省去了值班人员现场操作的繁琐性，提高了供电质量和管理水平，具有简明实用、投资少等优点。

关键词：网络电力仪表；应用；智能

0引言

随着电力行业市场化改革的推进，电能计量装置异常问题越来越受到人们的重视，但是原有的电能计量监测方法已不能适应形势需要。传统电能计量监测手段存在的不足，说明我们有必要采取新的、自动化和信息化程度较高的监测方式，以提高电能计量监测工作水平，控制电能计量装置异常问题，挽回电力企业的损失。利用安科瑞公司网络电能管理仪表和Acrel-3000组态软件，可实现工业区高低压变电所的用电数据集中管理。对于提高供电系统的可靠性和经济运行指标，促进供电系统管理的科学化、现代化，有着非常重要的现实意义。  下面介绍一下Acrel-3000电能管理软件在北京霄云中心(北京华麟科技大厦)的应用。

1项目介绍

北京霄云中心位于北京市朝阳区霞光里15号，总建筑面积9.2万平方米，预计工程建设投资4亿元。北京霄云中心周边配套设施齐全，医院，学校，邮局，银行，超市都近在咫尺，交通便利，是一座理想的标准写字楼。该项目有一个变配电室，室内的配电柜中安装了安科瑞142块ACR系列智能电测表。为了能够实现电力参数实时遥测、电能计量、电能报表等功能，系统采用Acrel-3000电能管理软件，做到集中管理、集中控制，省去了值班人员现场抄表的烦琐，具有投资少、简明实用、便于智能管理等优点。

2用户需求

对北京霄云中心配电系统管理需求进行详细分析，得出客户需求结论如下：

变配电系统主要由地下变电所1-4#变压器进线和所有馈线进行变配电管理，地下配电室提供整个北京霄云中心的所需电力。监控值班室设置在A楼的二楼监控室。因此，为实现对整个北京霄云中心电力系统的实时监控及对各区用电的电能管理，在值班室设立了监控中心，基于ACREL-3000的电力监控与电能管理系统后台，实现对整个配电系统的实时监控与电能管理。

3设计方案

根据可靠性和有效率配电管理的要求，以及实用性、安全性、实时性、稳定性、可扩展性和易维护性的原则，上海安科瑞电气股份有限公司对北京华麟科技大厦智能配电系统的改造提供如下设计方案

3.1参考标准

系统的设计满足以下所列制造和试验标准：

ISO/IEC11801     《国际综合布线标准》

JGJ/T 16-92         《民用建筑电气设计规范》

GB/J63-90     《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

GB/T13730     《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

GBJ63-93     《电力装置电测量仪表装置设计规程》

GB50254/59-96     《电气装置安装工程施工及验收规范》

IEC-61131-3         《图形可编程标准》

3.2组网结构图拓扑图

3.3仪表，通讯线缆，交换机及串口服务器选型

对北京霄云中心管理方提出的需求和我们确定的组网方案，站控管理层设备采购华北工控的工业主机，三星19寸显示器，SANTAK的UPS；网络通讯层使用MOXA的NPORT5630-8串口服务器和MS1102的光电转换器以及3C16470的网络交换机；现场设备层采用上海安科瑞公司PZ96-E4系列网络电力仪表，总线铺设屏蔽双绞线，以满足系统组网的要求。

4项目管理

上海安科瑞电气股份有限公司在明确用户需求，确定设计方案之后，对整个项目的整体管理制定了严格的管理计划：首先制定了项目章程，正式授权此项目的项目经理，此项目启动；其次，制定了初步的项目范围说明书和制定了项目管理计划，确定此项目分两步走，初期系统工程师负责现场线路的铺设，同步由系统工程师根据甲方提供的一次系统图完成软件的初步开发，中期现场通电后，系统工程师完成软件现场调试；后期，由系统工程师完成软件收尾；再次，指导和管理项目的执行和监督和控制项目，由公司项目实施部定期回了解访项目的实施情况；之后，对项目的整体变更由项目的变更评审委员会进行严格评审和完成项目过程中的所有活动，以正式结束此项目。

5系统功能

上位机软件采用Acrel – 3000电能管理软件，通过软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等，完成了在上位机软件监控及电能管理的功能。

5.1. 一次图显示：Acrel – 3000软件通过中间采集设备采集现场电力监控仪表数据，并在系统一次图显示出来。如下图所示，各个回路三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能等电参量实时刷新显示，能直观反映该系统各进出线回路运行状况。

5.2. 远程抄表查询：各个配电室各个回路按照时间段进行历史数据查询。选择回路后，可选择时间间隔、时间长度对该回路进行历史数据查询，包括电压、电流、功率、功率因数和电能等常用数据。查询结果可导出成EXCEL表格进行保存，也可打印保存。

5.3趋势曲线：功率实时趋势显示及历史趋势查询功能。选择回路后，该回路实时趋势曲线会不断刷新，选择“起始时间"可查看该回路历史趋势曲线，选择“时间长度"可查看历史日、月、年趋势曲线，能更加直观反映该回路运行情况。

6 项目实施后的效果分析

实现数据集中采集,降低管理费用：可以实现各种电参量数据的集中采集记录,集中数据分析,减少分支变电所数据的沉淀，集中信息反映。

兼容性和可扩展性分析：Acrel – 3000电能管理系统充分考虑了与BA系统之间的互连互通，避免成为信息孤岛，只要稍做调整即可与正在实施或即将实施的楼宇自动化系统对接，可以充分保护企业的投资。

保持数据的原始性，防止被修改：原始的由现场电工抄表后送交管理层的方式,增加了因数据抄送过程中被修改而使领导读脏数据的几率，Acrel – 3000电能管理系统保持了数据的原始性，便于领导层了解真实的数据。

7结束语

本文以Acrel-3000智能电能管理系统的三层网络拓扑结构为核心，分析了网络拓扑结构的选型，以及Acrel-3000电能管理系统的功能和性能指标。在电力监控系统中，配置网络电力仪表具有实施简明、投资少等显着优点，可以方便和实时地监控配电系统的运行状态，对现场的用电设备进行统一管理，免去工作人员到现场记录的繁琐工作，系统对各种用电设备的历史运行数据和状态进行管理分析，便于维护人员明确设备状况，制定详细的设备维护计划，减少工作人员，提升效率。