能耗监测系统在温州航空总部大楼变配电工程项目中的应用

缪建梅

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定

摘要：公共建筑的能耗设计使用量，是当下管理方以及相关关联方关心的个热点话题。通过在建筑物、建筑群内安装分类和分项能耗计量装置，实时采集能耗数据，并具有监测与分析等功能的软件和硬件，由此实现建筑体内的能耗的实时监测。现就温州航空总部大楼变配电工程项目中使用的ACREL-5000能耗监测系统做简要介绍。

关键词：温州航空总部大楼变配电工程  能耗监测  无人值守    智能配电系统  配电自动化

0 引言

  公共建筑的配电体系、原始的人工抄表，系统维护早已满足不了当的管理模式，以及当下的智能化配置要求。供配电体系的智能化，数据化已经成为公共建筑业主，以及物业管理公司的基本要求。通过智能化系统对建筑配电系统的用能实时监测，通过配电系统运行数据的积累，分析，对配电系统实行有效的合理的维护。

  ACREL-5000能耗监测系统正是针对以上趋势而研发的用户端能耗监测系统。本系统通过对温州航空总部大楼变配电工程项目变电所进出线回路用能的实时计量、存储、分析，以表格或图形的形式来显示整个配电体系用能以及运作状况，量化系统的运行状态，为管理者日常管理，维护提供数据依据。

  本文以温州航空总部大楼变配电工程为例，简单介绍ACREL-5000能耗监测系统在温州航空总部大楼变配电工程配电系统中的应用。

1 项目介绍

  温州航空总部大楼变配电工程项目即温州龙湾行政中心区E11地块工程。建设地点为温州市龙湾城市中心区E11地块。总建筑面积为71075平方米，其中：地下室建筑面积为23102平方米，地上建筑面积为47973平方米；建筑层数：地下二层，地上16层；建筑高度：建筑层高为59.50m;建筑等级:本工程设计耐久年限为50年,耐火等级为级,防火类别为类,含地下汽车库。

  本项目的地下层设置两座10/0.4kV变配电所。1#变配电所两台变压器，供电容量2X2000kVA；2#变配电所两台变压器，供电容量2X1000kVA。

  本项目的中主要对变电所的供配电系统实现实时监控，通过实时监测配电系统的运作数据，提高系统的维护效率，以及供配电的稳定，为数据港的能耗去向提供数据依据。ACREL-5000能耗监测系统对智能计量仪表的数据采集、存储、处理，并以图形、报表的形式导出，为管理人员提供具体的用电明细。

2 用户需求

  本项目中主要是对变电所内的综保以及相关设备实现实时数据采集以及电能报表的统计，显示。基本的需求整理分析后分为以下几个方面：

1)变压器温控仪的数据采集以及实时显示；

2)变配电所进出线多功能仪表的数据采集以及实时显示；

3)变电所直流屏数据接入，直流屏数据显示；

4)重要回路的重要电力参数的限值报警；

5)用户权限等级管理，不同等级权限实现不同等级管理操作；

3 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：

   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》

   GB2887         《计算站场地技术要求》

   GB/50198-94      《监控系统工程技术规范》

   DL/T 698.31-2010   《3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

   DL/T 698.35-2010   《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/T 698.41-2010   《4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

   DL/T 698.42-2010   《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》

3.2系统架构设计

  鉴于温州航空总部大楼变配电工程的建筑规模、性质，以及后续项目的可连带发展的性质。安科瑞电气股份有限公司系统部根据用户的几点需求以及在相同性质工程中的经验，对该建筑的智能配电系统的搭建做以下设计：温州航空总部大楼变配电工程所有监控点位现已安装智能电力仪表，且均采用标准的Modbus-RTU协议。将现场安装的智能仪表通过屏蔽双绞线以手拉手式相连，数据总线直接铺设至串口服务器，串口服务器连接至主机。1#变配电所与监控室较近，其采集器直接放置在值班室内，所有通讯线直接铺设到采集器处；2#变配电所距离较远，为其单独配置台采集器，其与主机之间通过光纤传输数据。系统示意图1所示。

图1

4 系统功能

  上位机软件采用ACREL-5000能耗监测系统，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功能。

4.1功能特点

  ACREL-5000能耗监测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；系统具有次系统图显示，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。

4.2软件功能：

4.2.1通讯示意图

  通讯示意图为拓扑图，显示系统与仪表的通讯是否正常。通过界面模块颜色的变化来反映整个系统各个监控点位的运行状态。界面如图2所示。

图2 通讯示意

4.2.2监测详图

  监测详图反应了整个系统配电回路名称，相应的配电体系以及回路的主要电参量。通过实时数据的显示，直观反映本项目各个监测回路的运行数据，便于管理者实时了解系统运行状态。界面如图3所示。

图3 监测详图

4.2.3参数抄表

  参数报表反映了本项目监测回路的在过去某时间点的运行数据，通过当或者过去某时间点的实时参量数据反映回路状态。主要的数据包括：三相电压，三相电流，电能，有功功率，无功功率，功率补偿因数，频率。界面如图4所示

图4 参数抄表

4.2.4曲线界面

  本系统还针对重要回路设计曲线界面，便于维护方后期实时掌握重要回路的运作状态。界面如图5所示。

 图5 曲线界面

5 结束语

  当下建筑能耗的智能化，透明化，率等要求，促使市场为其提供相应的解决方案。当主要是通过在建筑的供配电系统即变电所的进出线节点安装智能仪表，利用计算机网络集成技术，为客户提供远程抄表、数据存储、数据处理等服务，帮助客户实时掌握建筑的用能状况，实现建筑用能的智能化管理。

  温州航空总部大楼变配电工程能耗监测系统实现配电系统数据的实时采集、存储、显示、导出。在配电系统的重要节点安装智能仪表，由此配电系统的实时数据监测体系。系统的设计、安装、调试的同时，也是同时对配电系统的各项参数进行详细梳理，核对；通过对现场各个电力参数的核对，从而了解配电体系的运作状态。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示业主各配电回路的电能使用状况、负载越限具有弹出报警，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等。系统的安装便于各项电力参数的采集。管理方通过对数据的分析、研究，制定相应的用能服务计划。该系统运行安全、可靠、稳定，还为配电系统终端用户解决配电系统数据集抄，为后期能耗改造提供了真实可靠的依据。

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. 中电力出版社. 2007. 4

[2].周中.电力仪表在大型商业酒店电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

作者简介

缪建梅，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电