1、項目概況

整個企業(yè)共有兩個35kV變電所，9個0.4kV變電所，其中1#變電所共9個回路，2#變電所21個回路，3#變電所共12個回路，4#變電所15個回路，5#變電所共13個回路，6#變電所20個回路，7#變電所12個回路，8#變電所9個回路，9#變電所22個回路，10#變電所（35kV變電所1）9個回路，35kV變電所2共計3個回路需要納入本次電能管理系統(tǒng)。由于企業(yè)成立時間較久，各變電所在設計之初只有部分變電所安裝了數字式電能表，其余均未安裝智能電表，不符合企業(yè)智能化需求，因此此需要對該部分回路進行改造，加裝智能電表。

考慮整個項目的安裝方便以及用戶自身的需求，本項目為各配電回路加裝導軌式電度表DTSD1352，所有智能儀表直接通過485總線接入通訊管理機。由于企業(yè)內部已經建設內部局域網，本著節(jié)約成本，充分利用現有的資源的原則，本項目各變電所內通訊管理機通過網線接入就近局域網接口，經廠內局域網傳輸至在變電室值班室。在變電所值班室內配置通訊管理屏并配置網絡交換機、UPS不間斷電源網絡交換機等設備

3.2系統(tǒng)結構

整個系統(tǒng)采設計了一套Acrel3000電能管理系統(tǒng)，采用分層分布式結構，即現場設備層、網絡管理層、監(jiān)控管理層，如圖1所示：

圖1

整套電能管理系統(tǒng)監(jiān)控管理層包括電能管理主機、打印機、UPS電源等，整個系統(tǒng)的核心Acrel3000電能管理軟件安裝于電能管理主機，UPS電源作為不間斷電源，當設備供電出現故障時，可以保證電能管理主機正常運行，電能數據不丟失。電能管理值班室位于35kV變電所值班室內。

各用電回路電能數據的采集主要通過DTSD1352、DTSF1352、PD284E-9S4（8#、9#配電室）、ACR320EFK（4#配電室）等進行電能信息的基礎采集，這些采集設備可獨立完成數據采集、計算、通訊等功能，一個設備出現問題時，不會影響其他設備正常運行。所有這些設備均有485通訊接口，可以通過RS485總線連接到網絡層。

針對各低壓變電所比較分散，底層各智能電表具備RS485接口，網絡通訊介質采用屏蔽雙絞線，通訊協議采用Modbus通訊規(guī)約，通過RS485總線方式將數據傳送至通訊管理機，并經過企業(yè)內部局域網將數據上傳至電能管理主機。

整個配電系統(tǒng)以計算機站控管理系統(tǒng)為核心，采用現代通訊技術，對整個配電系統(tǒng)的用電狀況進行統(tǒng)一管理，實時監(jiān)測每個環(huán)節(jié)、每種設備的用電量；實時監(jiān)測、監(jiān)督電能質量，及時發(fā)現用電故障，避免用電的浪費。

3.3系統(tǒng)功能

數據采集與管理

數據采集與處理是電能管理系統(tǒng)電能管理實現的基礎，系統(tǒng)能實時和定時采集電氣設備的模擬量（電流、電壓、功率、電度、頻率、）。系統(tǒng)管理軟件可以通過網絡直接讀取各變電所智能電表采集的數據，并可以對采集的所有數據進行顯示、統(tǒng)計、分析、計算和存儲。 實時計算各線路的功率因數。

實時計算各線路的有功、無功功率值。

實時計算每日、每月各條線路的有功，無功最大、最小及平均值。

實時顯示、統(tǒng)計各回路各時段的電度值,對電能數據進行分時計費統(tǒng)計,根據用戶要求具有多種分時計費(尖、峰、谷、平值等)方案和費率的種類。實時顯示、統(tǒng)計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值

實時顯示電容的投切狀態(tài)以及手動/自動狀態(tài)。

數據采集周期、方式、參數等可由用戶在線定義，狀態(tài)量的變化優(yōu)先傳送。

信息處理

對信號采集系統(tǒng)所采集實時數據進行統(tǒng)計、分析、計算，將數據進行定時存儲。對同用電單位不同時期、不同用電單位同一時期用電量進行統(tǒng)計；作為電費的管理平臺，與實際發(fā)生電費進行比較。

清晰的反映整個企業(yè)各個部門的用電構成，幫助企業(yè)建立合理的用電管理考核制度，對不同的班組、不同車間分別設計用電管理報表。對于各用電設備使用時間進行統(tǒng)計，計算出各設備單位時間耗能，為今后能源改造提供數據依據。

電能報表實現了實現了所有電能數據的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等多種類型，通過電能管理報表，對各分線電能分別計量統(tǒng)計并與總進線進行匹配，建立完整的電能計量體系，找出用電管理的盲區(qū)、誤區(qū)。電能匯總如圖2所示

圖2

畫面顯示

19寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實時顯示配電系統(tǒng)各種信息畫面，包括廠區(qū)平面圖、一次配電系統(tǒng)圖、實時參數顯示、負荷趨勢查詢、設備運行時間、事件報警等。

圖3所示為傳染病房低壓一次配電系統(tǒng)圖：

圖3

用電趨勢

對任何測量參數繪制趨勢圖：如電流、電壓、功率等。通過用電曲線圖可以顯示需量的峰值情況，發(fā)現危險地負荷趨勢或系統(tǒng)的剩余容量。可以將不同時間段的負荷曲線進行匯總或比較，追蹤每個用電單位每個回路所需消耗的電力成本。用電趨勢如圖4所示：

圖4

告警與控制

當出現通訊故障、遙測越限或其他報警信號時，系統(tǒng)發(fā)出音響提示，并自動彈出報警畫面，報警需操作員確認后方可復位，報警系統(tǒng)記錄入監(jiān)控數據庫。 當發(fā)生開關變位時，自動推出時間報警窗和故障相關畫面，畫面中變位開關閃爍，變色提示并在報警框內有漢字提示的報警語句及當前的變位狀態(tài)，并指明變位開關名稱，運行編號和性質（正常操作或事故跳閘）。 當發(fā)生電流/電壓越限時，畫面閃爍提示，并在報警提示框里顯示當前越限值。 監(jiān)控系統(tǒng)自動存儲歷史數據和歷史事件，用戶可以按照設備，數據類型，時間段等等項目自定義查詢。 除計算機報警外，系統(tǒng)還設有專門的聲光報警器，以提醒值班人員。報警界面如下圖所示：

4結束語

該項目所采用的Acrel300電能管理系統(tǒng)已經于2013年正式投入運行，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全，極大的方便了用戶的使用，提供了大量實時、準確的電力數據，為管理者進行內部計量考核、安全用電做出了只管依據，進一步保證了企業(yè)供電系統(tǒng)的科學性及穩(wěn)定性，為今后的節(jié)能管理的實施打下了基礎。