苏州现代传媒广场酒店电能管理系统的设计与应用

0  概述 

  苏州现代传媒广场酒店位于现代传媒广场位于苏州工业园区湖东，西邻南施街，北靠翠园路，中央河以北，总建筑面积约32.8万平方米，总占地面积约3.77万平方米，计划总投资38亿元，是苏州国有单位投资额度大的文化产业项目。整个项目地下三层，地上由两栋L型塔楼组成，建筑外观现代大气、新颖时尚。办公塔楼47层，高度214.8米，采用核心筒钢框架结构体系，裙房演播楼采用重型全钢结构；酒店塔楼41层，高度164.9米。

  本项目为苏州现代传媒广场酒店的电能管理系统。根据配电系统管理的要求，需要对楼层配电箱出线分别进行电能管理，以用电的安全、可靠和。

  Acrel-3000型低压智能配电系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的新发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体，实现电网运行的远程监控和集中管理。

1  系统结构描述

  本监控系统主要实现苏州现代传媒广场酒店楼层和变电所的0.4kV配电系统进行用电监控与电能管理。监控范围为398台安科瑞自制的多功能电力仪表进行远程实时监控和电能管理，其中398台PZ80L-E4/C。该系统398台智能监控设备，分25条总线，所有总线通过屏蔽双绞线拉至通讯管理机，经TCP/IP网络连接至值班室监控主机，实现总线上仪表与监控主机的数据连通。

  本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层；如图（1）、（2）、（3）所示：

图（1）低压网络拓扑图1

图（2）低压网络拓扑图2

图（3）低压网络拓扑图3

  间隔设备层主要为：安科瑞多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采集。

  RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达32个设备，大传输距离为1.2km。

2  电能管理系统主要功能

  2.1  数据采集与处理

  数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。

  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和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。

  2.2  人机交互

  系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参数，画面定时轮巡切换；画面实时动态刷新；模拟量显示；开关量显示；连续记录显示等。

  2.3  历史事件

  历史事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互，通过历史事件查看平台，您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件，为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。

3  案例分析

  苏州现代传媒广场酒店电能管理系统监控区域为楼层配电箱，本项目针对楼层和变电所配电系统进行用电监控与电能管理。

  低压配电二次图见图（4），功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量，其中包括：线三相电压，电流，功率，功率因数，电能，频率等电参量及配出回路的三相电流；遥信功能实现显示现场设备的运行状态，主要包括：开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警；断路器变位时会发出报警信号，提醒用户及时处理故障。  

图（4）低压配电二次图

  遥信和遥测报警功能，主要完成对低压各出线回路的开关运行状态和负载进线监控，对开关变位和负载越限弹出报警界面指示具体的报警位置并声音报警，提醒值班人员及时处理。负载越限值在相应权限下可自由设置。具备历史查询功能。见图（5）。

图（5） 实时/历史遥信遥测报警信息查询

  参数抄表功能，主要对低压各出线回路的电参数进线查询。支持任意时刻电参数查询，具备数据导出和报表打印等功能。该报表查询楼层各低压回路的电参数，主要包括：三相电流、有功功率和有功电度及变压器温度。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称。见图（6）。

图（6） 参数抄表

  用电量报表功能，可选择时间段进行查询，支持任意时间段电度累计查询，具备数据导出和报表打印等功能。为值班人员提供了可靠的电能报表。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称。如下图所示，某段时间内的各配电回路的用电量，用户可以直接打印报表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 见图（7）。

图（7） 电能报表

  系统通讯结构示意图，主要显示系统的组网结构，系统采用分层分布式结构，同时监测间隔层设备的通信状态。红色表示通讯故障，绿色表示通讯正常。见图（8）。

图（8）系统通讯结构示意图

4  结束语

  系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框及语音提示，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究。该系统运行安全、可靠、稳定，为变电所用户解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的社会效益。

参考文献：

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中等编著. 智能电网用户端电能管理与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10