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江蘇康緣集團總部暨創新中藥研究與GLP安全評價中心二期電能管理系統的設計與應用

安科瑞電氣股份有限公司2019年8月27日 4:49 點擊:230

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要:介紹江蘇康緣集團總部暨創新中藥研究與GLP安全評價中心二期電能管理系統,采用智能電力儀表采集配電現場的各種電參量和開關信號。系統采用現場就地組網的方式,組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-3000型電能管理系統實現配電回路用電的實時監控和電能管理。
關鍵詞:辦公樓;變電所;智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理系統

0  概述 
??江蘇康緣集團總部暨創新中藥研究與GLP安全評價中心項目位于南京市建鄴區康文路以南、云龍路以西、嘉陵江東街以北、泰山路以東??傆玫孛娣e約24814㎡。
??本項目為江蘇康緣集團總部暨創新中藥研究與GLP安全評價中心二期電能管理系統。根據配電系統管理的要求,需要對大樓內的強電井的低壓箱進行電能管理,以保證用電的安全、可靠和高效。
??Acrel-3000型智能配電系統充分利用了現代電子技術、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的新發展,對配電系統進行分散數據采集和集中監控管理。對配電系統的二次設備進行組網,通過計算機和通訊網絡,將分散的樓層電表連接為一個有機的整體,實現電網運行的遠程監控和集中管理。
1  系統結構描述
??本監控系統主要實現大樓樓層配電箱電表進行用電監控與電能管理;監控范圍為低壓出線柜進行遠程實時監控和電能管理。該系統總計3棟獨立的大樓,共有DDSD1352-C   57 只;PZ72L-E4/KC  185只;ADF300-I-9D(3S)   18只;ADF300-I-12D(4S)  11只;ADF300-II-18D(6S)  12只,分24條總線,直接拉至值班室的串口服務器,實現總線上儀表與監控主機的數據連通。
??本監控系統采用分層分布式結構,即站控層,通訊層與間隔層;
如圖(1)所示:
圖(1)網絡拓撲圖

??間隔設備層主要為:多功能網絡電力儀表。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內,這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現場MODBUS總線組網通訊,實現數據現場采集。
??網絡通訊層主要為:串口服務器,其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集,同時遠傳至站控層,完成現場層和站控層之間的數據交互。
??站控管理層:設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監控系統安裝在計算機上,集中采集顯示現場設備運行狀況,以人機交互的形式顯示給用戶。
??以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻只能發送或接收數據,數據最高傳輸速率為10Mbps。RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強,總線上允許連接多達30個設備,最大傳輸距離為0.5km。

2  電能管理系統主要功能
??2.1  數據采集與處理
??數據采集是配電監控的基礎,數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成,實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度Epi、遠程設備運行狀態等數據。
??數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶,達到配電監控的自動化化和智能化要求,同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。
??2.2  人機交互
??系統提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,CAD圖形顯示低壓配電系統電氣一次主接線圖,顯示配電系統設備狀態及相應實時運行參數,畫面定時輪巡切換;畫面實時動態刷新;模擬量顯示;開關量顯示;連續記錄顯示等。
??2.3  歷史事件
??歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互,通過歷史事件查看平臺,您可以根據自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件,為您把握整個系統的運行情況提供了良好的軟件支持。
??2.4  數據庫建立與查詢
??主要完成遙測量和遙信量定時采集,并且建立數據庫,定期生成報表,以供用戶查詢打印。
??2.5  用戶權限管理
??針對不同級別的用戶,設置不同的權限組,防止因人為誤操作給生產,生活帶來的損失,實現配電系統的安全,可靠運行??梢酝ㄟ^用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和權限的修改。
??2.6  遠程報表查詢
??報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式,把系統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。
??報表具有自由設置查詢時間實現日、月、年的電能統計,數據導出和報表打印等功能。
 
3  案例分析
??江蘇康緣集團總部暨創新中藥研究與GLP安全評價中心二期電能管理系統包含樓層配電箱電表,對電表的各種電參量進行遠程實時監控和電能管理。
??電表采用PZ72L,ADF300多功能儀表,其是針對電力系統、工礦企業、公共設施、智能大廈、辦公大樓的電力監控需求而設計的網絡電力儀表,它能測量常規電力參數,如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度、無功電度等多種電參量。該系列網絡電力儀表主要應用于變電站自動化、配電網自動化、小區電力監控、工業自動化、能源管理系統及智能建筑等領域。
??低壓配電一次圖見圖(2),功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量,其中包括:線三相電壓,電流,功率,功率因數,電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流;遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態,主要包括:開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警;斷路器變位時會發出報警信號,提醒用戶及時處理故障。 
圖(2)低壓配電一次圖

??遙信和遙測報警功能,主要完成對低壓各出線回路的開關運行狀態和負載進線監控,對開關變位和負載越限彈出報警界面,指示具體的報警位置并聲音報警,提醒值班人員及時處理。 電流越限值在相應權限下可自由設置。具備歷史查詢功能。見圖(3)。
圖(3) 電流曲線

??參數抄表功能,主要對低壓各出線回路的電參數進線查詢。支持任意時刻電參數查詢,具備數據導出和報表打印等功能。該報表查詢供變電所2臺變壓器出線各低壓回路的電參數,主要包括:三相電壓、電流、功率因數、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱和數據庫關聯,方便用戶修改回路名稱。
??用電量報表功能,可選擇時間段進行查詢,支持任意時間段電度累計查詢,具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了準確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數據庫關聯,方便用戶修改回路名稱。如下圖所示,顯示健身中心某段時間內的各配電回路的準確用電量,用戶可以直接打印報表,可以以EXCEL格式另存到其他位置。 見圖(4)。
圖(4) 電能報表

??系統通訊結構示意圖,主要顯示系統的組網結構,系統采用分層分布式結構,同時監測間隔層設備的通信狀態。見圖(5)。
圖(5)系統通訊結構示意圖

4  結束語
??隨著社會的發展及電力的廣泛應用,電能管理系統已成為全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的必然選擇,本文介紹的Acrel-3000電能管理系統在江蘇康緣集團總部暨創新中藥研究與GLP安全評價中心的應用,可以實現對樓層配電箱用電的實時監控與電能管理,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網絡通訊功能,可以與串口服務器、計算機等組成電能管理系統。系統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態,對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示,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。該系統運行安全、可靠、穩定,為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據,取得了較好的社會效益。[2]
 
參考文獻:
[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10


(來源: 安科瑞電氣股份有限公司


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