Acrel-3000電能管理系統在蘇州凱悅酒店的應用

徐霜1

1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

    摘要：介紹蘇州凱悅酒店，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變電所配電回路用電的實時監控和管理。

    0 概述

    蘇州晉合廣場是新加坡晉合在蘇州開發的首個地標級商業綜合體。項目總建筑面積203535平方米，項目涵蓋一個五星級（凱悅）酒店、二幢5A級寫字樓及高端商業。寫字樓分租、售二部分：銷售部分是西側的高層辦公樓（6-16層）及東側的超高層辦公樓低區（3-15層）；租賃部分是東側的超高層辦公樓高區（17-28層）。商業部分面積約1.84萬平米。樓層分布為地下1層至地上4層，地下一層與地鐵一號線（時代廣場站）連通。

    本次項目主要涉及其中的凱悅酒店的低壓配電所部分。

    1、需求分析

    為保證生產管理用電負荷的統計與分析及對危險源實時監控。需要對生產現場的低壓配電柜、供電變壓器等電氣設備進行電壓、電流、功率等參數進行實時在線監控。一旦監控點被監視參數異常，能夠及時檢測報警，有關人員采取必要的措施，避免安全事故的發生。自動抄表功能節省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態與時間，方便用戶找出非正常用電回路并且及時進行整改。

    本技術條件適用于凱悅酒店的配電室低壓柜。供方產品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不僅限于此，其技術性能應滿足對配電室數據監控的要求。

    數據采集

    自動采集現場所有電量儀表的模擬量數據，自動采集現場開關狀態以及故障狀態等開關量數據。

    支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。

    支持數據傳輸正確性檢驗，異常數據自動處理。

    支持多線程處理機制，提高數據采集效率，能同時對多個設備進行數據采集。

    數據實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開關斷合以及故障狀態直觀可見。

    數據分析與處理

    數據的綜合統計、分析需要實現以下功能：

    各設備用電數據小時、日、月、年等時間段內的統計、計算。

    各設備的用電負荷（有功、無功）最大、最小、平均值計算。

    統計各分站及整體的用電量（有功、無功）。

    數據查詢與展示

    要求能方便實現客戶端查詢和各級管理人員的查詢，查詢界面能適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢和對比分析，各類統計分析的數據可靈活采用報表等多種圖表方式直觀的展示功能。

    數據展示功能按照不同用戶的不同的權限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

    操作層具備用能分析、累計用量、實時監測、運行記錄及比例、對比、對標分析等功能。

    管理層具備用能數據統計和分析、分類分項的對比、對標分析等功能。

    決策層具備用能數據分析、數據刪除、數據庫導入/導出等功能。

    權限管理

    要求對不同用戶賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數據記錄等。

    系統要求具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應用環境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。

    節能改造及效果評估

    要求為生產節能改造提供數據支撐，并能提供節能改造前后的效果評估。

    參數設置

    可通過采集柜設置各回路互感器變比，各種電流電壓保護整定值。

    故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關故障，電壓、電流超限，現場采集模塊通訊故障，與監控系統通訊故障等。報警時間自動記入系統數據庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握變配電站實時運行狀態，發現變配電運行故障并作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統安全性、可靠性。

    2、系統方案

    安科瑞Acrel-3000系統根據蘇州凱悅酒店現場實際情況，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線直接接至數據采集器然后直接接至監控主機，保障了變電所電力監控系統傳輸的穩定性與實時性。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

    現場共計145只PZ72L-E4/C分為7條RS485總線接至串口服務器，最后通過網線拉至值班室連接到監控主機實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

    1）站控管理層

    站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在凱悅酒店工程中主要指置于配電所的監控主機。

    2）網絡通訊層

    通訊層主要是由Nport5630-8串口服務器、以太網設備及總線網絡組成。Nport5630-8串口服務器主要功能是監測現場智能儀表；以太網設備及總線網絡的主要功能是實現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無人值守的目的。

    3）現場設備層

    現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監控主機進行組網，實現遠程控制。

    智能儀表現場連接示意

    現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數量在20只左右，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數據上傳至串口服務器Nport5630-8，進而將數據上傳至當地監控終端。具體連接示意圖如下所示：

    進出線回路均采用PZ72L-E4/C多功能液晶顯示儀表，其是針對電力系統、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表，它能測量所有常規電力參數，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。

    3、系統功能

    變電所實時監控系統圖為主監控畫面，主要實時監測變電所所有回路的運行狀態，紅色代表合閘，綠色代表分閘。在系統圖中可以直觀的看到每路進線和出線的運行參數和狀態，可以看到變壓器出線側的所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度等。如下圖所示：

變電所一次系統圖