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上海四季广场电能管理系统安科瑞邱红江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴214405摘要：本文介绍了基于上海四季广场电能管理系统的设计、系统构成以及系统的功能，上海安科瑞股份有限公司为四季广场设计的Acrel-3000电能管理系统可以实现对现场设备的系统集成，数据的采集、传输以及存储，从而实现对商业区用电数据统计、开关量的遥测等功能。系统实现远程精细化和实时性数据采集，避免人工采集数据的偏差，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：电能管理电力系统电能计量系统集成MD0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。本课题提出了利用安科瑞公司网络电能管理仪表和Acrel-3000组态软件研制了一套适用于商业区的高、低压配电的集中监控系统，简单分析造成电能计量装置异常问题的原因，提出相应的监测原理，然后完成监测系统的整体设计。这些工作完善整个系统，使系统具备实用性。该课题的研究和实施，可实现商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。1项目概况上海四季生态广场位于奉贤区南桥，总建筑面积30000平方米。规划建设为餐饮、休闲娱乐、婚庆服务的综合型商业区广场。以奉贤区的外资企业奠定国际化社区的客源基础和产业依托，以先期开发形成一个独立的“城镇概念”，全力突现国际化社区的规模性效应及与当地建筑风格的差异性。另外，对于项目中的商业和生活配套方面，将充分利用园林资源，分步打造及发展成为一个南上海地区的国际化高级休闲胜地。最终营造一个由国际品牌的乡村俱乐部、国际化的品牌店、国家级别的生态园林组成的国际化社区环境，从而提高城市景观，带动周边区域产业，最终为城市的可持续性发展做出贡献。2用户需求该广场内的配电分布为：两路10kV进线拉入，经10/0.4kV变压器进行降压，于主变电所内低压出线柜分53路配出，几乎为每路出线对应一个租户，也有出线拉往层配箱再按用户进行分配的情况。物业根据各租户的月用电实际情况向其收取电费，用电量参照各配出回路的电表计量参数，因原柜体未安装电能计量仪表，需对其进行改造。综合上述需求须对现场进行必要的改造，安装多功能电力仪表并实现远程监测。监控室设置在主变电所值班室，实现远程集抄。3设计方案安科瑞公司根据上海四季广场实际情况为其选用了ACREL-3000电能管理系统。该系统以智能电力监控装置、微机继电保护装置、计算机网络、能量管理应用组态软件为基础，满足中国电力行业规范及相关行业标准，采用完全分层分布式结构，是一种智能化、网络化、单元化、全开放的能量管理系统。本系统根据低压能量管理的特点，完成对变配电系统的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、自动控制、继电保护等功能，同时把能耗预警、电源质量管理系统融为一体，极大提高了用电的可靠性、安全性、管理水平，是一个面向用户的、真正的能量管理系统。3.1Acrel-3000符合的标准本技术方案以现行国家及电力行业的有效标准为依据，国标未列入部分应参考IEC最新标准和规范。如标准间有矛盾时，应以较高标准为准。GB50052-2009供配电系统设计规范GB50054-2011低压配电设计规范IEC61587电子设备机械结构系列（并参考国家电网公司2009年发布的《智能变电站智能控制柜技术规范》）DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》DL/T698电能信息采集与管理系统DL/T698.1-2009第1部分：总则DL/T698.2-2010第2部分：主站技术规范DL/T698.31-2010第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求DL/T698.35-2010第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求DL/T698.41-2010第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信DL/T698.42-2010第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议DL/T/814-2002配电自动化系统功能规范GB/T/3047.1面板、架和柜的基本尺寸系列DL/T5137-2001《电测量及电能计量装置设计技术规程》GB2887计算站场地技术条件3.2网络结构拓扑图上海四季广场配电房内含有1#变压器及其馈线回路，2#变压器及其馈线回路，现场总共56台智能仪表，现场布线方式采用总线型。系统的具体组网方式分为3层结构：现场设备层、中间通讯层及站控管理层。3.3ACREL-3000设计方案变电所低压进线、出线柜及母联柜原安装仪表为机械式指针表，需重新加装多功能网络电力仪表。考虑计量的精度需求，须将现场安装的电流互感器重新更换。如下图：仪表取信号为：辅助电源(AC220V)取自当前抽屉内开关上端A相电压；测量电压信号取自当前抽屉内开关下端各相电压；电流信号取自电流互感器电流二次输出信号。需加装或改造的回路数统计入下：序号柜体编号回路名称图纸变比互感器AKH-0.66G数量型号CT变比1D1D1进线柜4000/5120×50II4000/522D4D4联络柜4000/53D5D5-1ATA变电所双切箱75/530×30I75/524D5-2ATB消控室双切箱75/55D5-3ATE消防泵房双切箱150/5150/516D5-4AX小负荷用户照明空调总控制600/540I600/517D5-5ATBH百货商场弱电总控室双切75/530×30I100/518D5-6备用400/540I400/519D6D6-1ATC监控室双切箱75/530×30I75/5210D6-2ATD电信有线电视双切箱75/511D6-3ATF生活泵双切箱150/5150/5112D6-4ALE餐饮一配电柜500/540I500/5113D6-5ALHA百货商场配电间A400/5400/5214D6-6备用400/515D7D7-1AEA应急照明常用电源配电柜250/530×30I250/5116D7-2APA排烟风机备用电源配电柜500/540I500/5117D7-3ALF餐饮二配电柜600/5600/5118D7-4ALHB百货商场配电间B500/5500/5119D8D8-1ADA电梯电力常用电源配电柜600/5600/5120D8-2ALG餐饮三配电柜500/5500/5121D8-3空位400/5400/5122D8-4空位150/530×30I150/5223D8-5空位150/524D9D9-1ALHC百货商场配电间C400/540I400/5125D9-2空位500/5500/5126D9-3ALT行政办公配电箱200/530×30I200/5127D9-4空位250/5250/5128D9-5空位200/5200/5129D9-6空位250/5250/5130D10D10-1ADB电梯电力备用电源配电柜600/540I600/5131D10-2ALM商场一配电柜500/5500/5132D10-3备用200/530×30I200/5133D10-4ALR酒吧配电柜250/5250/5334D10-5空位250/535D11D11-1AEB应急照明备用电源配电柜250/536D11-2APB排烟风机常用电源配电柜500/540I500/5137D11-3ALKKTV配电柜300/530×30I300/5138D11-4ALQ茶艺配电柜200/5200/5139D11-5AG公共照明配电柜400/540I400/5140D11-6空位200/530×30I200/5141D12D12-1ATC监控室双切箱75/575/5242D12-2ATD电信有线电视双切箱75/543D12-3ATF生活泵双切箱150/5150/5144D12-4ALI国际美食A配电柜200/5200/5445D12-5ALP商场四配电柜200/546D12-6ALU二区配电箱200/547D12-7空位200/548D12-8空位250/5250/5149D13D13-1ATA变电所双切箱75/575/5250D13-2ATB消控室双切箱75/551D13-3ATE消防泵房双切箱150/5150/5152D13-4ALA健身俱乐部配电柜400/540I400/5153D13-5ALN商场二配电柜200/530×30I200/5154D13-6ATBH百货商场弱电总控室双切75/575/5155D13-7空位400/540I400/5156D16D16进线柜4000/5120×50II4000/51层配中AX柜需对总开关及各分支回路进行仪表加装，其余柜体仅改装总表。改装仍采用多功能网络电力仪表。4设计变更4.1电费计量报表变更：变更内容：运行系统中所有下拉菜单（曲线、电能计费报表）中的回路名称改为仪表位置。变更原因：客户更改回路用户名称后，下拉菜单里回路名称没有关联，不方便用户查询。仪表位置是不变化的。安科瑞电气股份有限公司软件设计部对客户的要求经过评审，同意对该项目进行电费计量报表变更。4.2添加功能：为了实现上海四季广场系统的电能管理以及客户电费计量的直观性，四季广场物业管理部门经过讨论需要增加以下附加功能：月电能（总电能）对比报表含一年内十二个月各月电能对比和查询任意两个月的电能对比。日电能（总电能）对比报表含一月内各日电能对比和查询任意两日的电能对比。电费计量（原复费率电费计量保存）总用电量不分复费率，单价计量电费。月MD值对比（要求同第一条）电流变比做出电流变比报表，并能打印。电流变比报表里要有仪表出厂编号。安科瑞电气股份有限公司软件设计部对客户的要求经过评审，同意对该项目进行软件添加以上功能。5系统功能5.1系统主界面系统开机后会自动进入操作系统和配电监控系统。本系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠的特点。点击相应快捷按钮即可进入相应的系统功能模块；系统具有一次系统图显示（显示电压、电流、功率、功率因数及频率等监测信息），模拟图显示和网络结构图显示；系统具有人机界面友好，显示数据直观，方便用户查阅。1#变压器低压配电系统图2#变压器低压配电系统图5.2报表查询功能5.2.1遥测报表查询报表可以查询任意时刻所有回路的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数，并有报表打印及导出功能。遥测报表5.2.2历史电度报表查询报表可以查询所有回路任意时间间隔段所用的电度数，同时报表具有打印及导出功能历史报表5.2.3复费率报表查询含有任意时段复费率电能查询，本月复费率查看功能。付费率报表本月付费率报表5.2.4电费计量A、电费计量有权限登录，如果没有权限人员无法登录此界面查看电费，更改数值。MD申请值报表含有对各回路用电客户MD值修改、电费修改、MD单价修改功能。MD申请值输入B、现场2种不同智能仪表电费计量方式B1、电费计量为带MD的仪表，时段可以任意设定查询。复费率时段电费自动算出。设定好要查时段，选择回路，就自动算出电费。注：平2电费7、8、9三个月按峰电费计量，其余各月按平电费计量（自动生成)。电费清单报表B2、无MD电费的智能仪表，电费根据复费率时段自动算出。电费清单报表5.2.4CT报表查询报表可以查询所有回路的CT值，具有打印及导出功能，方便管理人员后期维护的工作。CT报表5.3趋势曲线功能曲线趋势：实现了用户所要求的通过对各配电回路的电流、MD绘制趋势曲线，分析该回路配电运行状况。曲线可对测量数据量程进行设置，还可设置开始时间和时间间隔，方便用户进行任意时间的曲线查看。电流趋势曲线MD趋势曲线5.4系统遥信状态报警在配电系统发生运行故障时，会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间和回路名称，以便用户查询，追忆故障原因。报警查询6运行效果实时性：项目实施前现场数据主要靠人工抄录，1