電能管理系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場情況,采用現(xiàn)場總線以光纖環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)或無線等組網(wǎng)方式實現(xiàn)電能集抄與電能分項計量功能。系統(tǒng)以計算機、通訊設備、現(xiàn)場電力儀表計量裝置為基本工具,為實時數(shù)據(jù)采集、遠程管理與控制提供了基礎平臺,它可以和檢測、控制設備構成復雜的電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結構,分站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層
電力儀表用屏蔽雙絞線相互連接起來,與通訊服務器、交換機、工業(yè)級計算機等組成一個后臺監(jiān)控管理系統(tǒng),實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的監(jiān)控以及電能分項計量的管理。系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能:
(1)實時采集與顯示運行參數(shù),如電壓、電流、功率、功率因數(shù),有功電能等,為正常運行時的計量管理、事故發(fā)生時的故障原因分析提供依據(jù)。
(2)監(jiān)視電氣設備運行狀態(tài),如高、低壓進線斷路器等各種類型開關當前分、合狀態(tài),是否正常運行,如發(fā)現(xiàn)故障自動報警。
(3)對建筑物內(nèi)所有設備的用電量進行記錄與統(tǒng)計,包括動力用電、照明與插座用電、空調(diào)用電、特殊用電等電能分項計量以及分時復費率計量等,并可生產(chǎn)電能計量報表供用戶查詢使用。
4 應用案例
上海浦東某圖書館是一個高能耗大型公共建筑,總建筑面積60885平方米,圖書館變配電系統(tǒng)包括高壓配電室和低壓配電室,其中高壓配電室有高壓配電柜10面,低壓配電室有低壓配電柜31面。在高壓進線柜、PT柜及配出柜上安裝中壓微機保護裝置,其它各個低壓回路上安裝電力儀表,對各個回路進行電能分項計量,各樓層按用電類型分別安裝DTSF1352導軌式三相四線電表,對用電進行分項計量,所有的中壓微機保護裝置和電力儀表均通過現(xiàn)場總線進行組網(wǎng),在中控室對現(xiàn)場各回路用電狀況實現(xiàn)集中監(jiān)控,對用電狀況實行監(jiān)測,并進行數(shù)據(jù)庫存儲,自動生成用電日報表、月報表、年報表以及電能分項計量統(tǒng)計報表等,為管理人員的分析、決策提供參考。
該項目電能分項計量管理系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡結構,站控管理層是人機交互的直接窗口,采用研祥工業(yè)計算機作為監(jiān)控主機,并附帶液晶顯示器、打印機等設備,山特UPS電源在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時,可在一定時間內(nèi)保證站控管理層設備的正常運行。通訊管理層主要由通訊服務器和交換機等組成,該層是數(shù)據(jù)信息交互的橋梁,負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集與傳輸?shù)耐瑫r,轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設備的各種命令?,F(xiàn)場設備層的電力儀表主要為ACR系列多功能電表和ADL系列導軌式電表,低壓進線回路及重要饋線回路選用ACR系列多功能電表,普通饋線回路及動力箱、照明箱中選用ADL系列導軌式電表,實現(xiàn)對現(xiàn)場各回路、各樓層的電能分項計量。
監(jiān)控室電能管理系統(tǒng)通過現(xiàn)場設備和通信系統(tǒng)提供的傳輸通道,完成對各用電回路的數(shù)據(jù)采集,信息經(jīng)分析、處理,以報表、圖形等多種形式供值班員參考,使值班員能夠便捷的掌握系統(tǒng)的運行及電能使用狀況,對電能分項計量,及時發(fā)現(xiàn)、糾正用電浪費現(xiàn)象,從而節(jié)約用電。在需要時,還可提供快捷的遠程控制手段,完成對設備運行狀態(tài)的改變以及事故情況的處理。圖5給出了圖書館電能分項計量查詢表,很清楚的顯示出各分項用電的使用情況。圖6為系統(tǒng)給出的圖書館照明、空調(diào)及插座等分項用電量的餅圖,很直觀地顯示出分項用電量的百分比。
圖5圖書館電能分項計量查詢表
圖6 圖書館年分項用電量餅圖
5結束語
隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應用,電能管理已成為大型公共建筑智能化建設的必然選擇,本文介紹的電力儀表,可以實現(xiàn)對電能的分項計量及分時復費率計量,不僅能實時顯示用電狀況,還具有網(wǎng)絡通訊功能,可以與計算機等組成電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,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,為智能建筑的節(jié)能技術提供參考。該電力儀表運行可靠,穩(wěn)定,采用高清晰液晶顯示極大地方便了用戶的使用。電力儀表必將在大型公共建筑電能管理與電能分項計量中發(fā)揮越來越重要的作用。
參考文獻
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作者簡介:
周中,男,漢族,學士,主要研究方向為電力儀表原理與應用研究
杜毅威,男,漢族,學士,教授級高級工程師、電氣總工,主要研究方向為智能建筑供配電技術
杜運東(1981-),男,漢族,碩士,工程師,主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)
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