安科瑞 王長幸
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
摘要：隨著電力使用途徑的不斷拓寬以及復雜程度的目益提升，國家各個單位紛紛加強了對于電力系統的重視,開始為電力系統構筑高水平的監控系統,力求借助監控系統達到對于電力系統運行的有效掌控，進而避免各種問題的產生，以提升電力應用的安全性、暢通性、穩定性。為了使監控系統斷得到完善，近年來技術人員對監控系統的研究工作逐步增加，并且開始使用新的技術對現有的監控系統進行改造，為當前各部門優化監控系統的構建提供了極大幫助。本文通過湛江萬達項目中的變電所的應用介紹電力監控系統在商業建筑的應用。
關鍵字：電力系統，監控系統，配電監測，電力監測
0、引言
配電自動化，是一項集計算機技術、數據傳輸技術、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。
隨著電力網絡的不斷發展，用電負荷的持續增長，各種新型負載不斷涌現，用戶更加關注電能質量問題，同時也對電能質量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰，以實現配電系統持續可靠、低耗的運行。本文通過對湛江萬達項目電力監控系統的建設，介紹電力監控系統在商業建筑中的應用。
1、項目概述及建設目標
萬達是世界上大的不動產業，在世界五百名排385名。是企業，大的五酒店、文化企業、體育公司和網絡金融企業。萬達在湛江市中心，在赤坎、霞山和海東新區商圈中間，也是一個地標性建筑。開發區是政fu著重開發區發展，周圍三園林環繞，負離子多，對大家身體好!而且萬達位置緊鄰金沙灣，有海景，有時間可以沿著海邊散步，海風拂面舒適宜人。萬達周邊配套齊全，交通也四面八達，多個公交路線經過。粵西郵輪母港在建，可以停世界上90%以上的郵輪，將會帶來巨大的消費群體。廣湛高鐵將會在6月份開通，地段有很大的升值空間。萬達有實力，保證一定的人流量。而且有足夠的聯盟商家，只要客戶價格合理，商管即可提供足夠的租戶。萬達經營穩定，主力店幾乎自營而且有長期的合作伙伴。
為保證該設施供配電可靠故配置電力監控系統，實時監測并保存數據以便后期管理。
2、電力監控系統的設計
在監控系統的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監控設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現。
本項目的電力監控系統，可以實現對站內高壓及低壓配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態，當站內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高運維工作人員的工作效率。
2.1 系統結構
依據湛江萬達的配電情況分布情況，在線監測系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網絡通訊層、現場設備層。系統網絡結構如圖所示：
站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。
通訊層使用的設備為串口服務器。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。
現場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素。現場配置的電能表，實現低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率等電參量監測;并對每個回路斷路器分合閘狀態進行監測。
2.2 網絡設計
電力監控系統中的網絡系統能夠及時的對數據進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現電力監控系統各項功能的基礎。把現場每個設備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入通訊網關，采集器通過光纖網絡至系統后臺，從而來實現與主機的傳遞。
2.3監控系統軟件功能設計
系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄;系統運行異常監測;故障報警及操作記錄;報表查詢與打印;系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。
2.3.1數據的采集與處理
數據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器、隔離開關、接地刀閘等設備的工作狀態，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集，實現遠程數據的本地實時顯示。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要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。
2.3.2數據報表統計
電力監控系統以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路定時抄表匯總統計功能，用戶可自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可追溯，維護計量體系的正確性。
2.3.3報警信息設置及查詢
電力監控系統的數據記錄功能主要就是對斷路器分合狀態以及保護動作的前后順序進行記錄，它要求系統中必須有足夠的內存空間，進而長時間的、大量的對數據信息進行記錄和存儲。其次，電力監控系統的數據記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發生時的實時電流、實時電壓等數據進行記錄存儲。電力監控系統能通過管理人員對電壓、電流及功率的設置，從而實時監測配電情況，是否出現短路或者超負荷等情況，便于工作人員解決。
2.3.4用戶權限管理
電力監控系統為了本項目系統安全穩定運行，用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如配電回路名稱修改)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行維護管理通過可靠的安全保障。
2.3.5組網示意
電力監控系統可以實時顯示接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構，可在線診斷系統網絡通訊狀態，發生網絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態，對出現異常的設備及時維護，保證系統的穩定運行。
3、供配電設計中應用電力監控系統的意義
綜上所述，電力監控系統能有效的提高現場工作效率，極大縮短斷電時間。通過對電力監控系統設置，工作人員可以在短時間內做出正確的判斷并進項操作。同時現場人員可以同步了解電能流量狀態，比如檢查電網運行是否平衡等。在全面了解電網狀態的情況下，工作人員能及時、準確的處理故障。及時工作人員不在現場，也可以系統發短信至值班人員，從而獲得及時信息。根據系統反映的設備實際使用情況，便于工作人員合理安排相關維護工作。此外，系統還可以顯示整個網絡狀態的總覽圖，有助于辨別故障區域。
在商業大樓設置電力監控系統，可以實現對站內低壓配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態，當站內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動更加安全，從而保證商業大樓內人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。
安科瑞 王長幸
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
摘要：隨著社會生活水平的提高，經濟的繁榮發展，人們對能源的需求逐漸增長，由此帶來的能源危機日益嚴重。大型公建項目如何實時的了解、分析和控制大型公建的能源消耗，已成為需要解決的迫在眉睫的難題。傳統的能源消耗智能以月/季度/年為周期進行，然而大型公建是每日、每時都在進行，能源消耗也是每日、每時的發生。本文介紹天津市濱海新區檔案館項目，系統采用現場就地組網的方式，組網后通過Acrel-5000型能耗監測系統實現各配電回路用電監測、管理。
關鍵詞：檔案館，能耗監測系統，ACREL-5000，能耗管理系統
1、引言
隨著節能工作的深入，能源利用狀況的科學化管理手段日趨多樣。能耗管理系統可實時監控公建項目各種能源的詳細使用情況，為物業查找能耗弱點，促進物業管理水平的提高及運營成本的降低，為節能降耗提供直觀科學的依據。作為一種的管理工具和新興的管理手段，能耗管理系統在大型公共建筑、醫院，學校等領域已有應用。 天津市濱海新區檔案館能耗監測系統，通過對能源的采集并管理降低能耗提*。
2、設計依據
GB-T 15587-2008《工業企業能源管理導則》
《評價企業合理用電技術導則GB》
《企業節能規劃編制通則》
《企業能源審計技術通則-GB》
GBT23331-2009《能源管理體系要求》
GB-50052-2009《供配電系統設計規范》
能耗計量裝置國家及行業標準
DL/T 645-1997多功能電能表通信規約
DL/T 645-2007多功能電能表通信規約
CJ/T 188-2004戶用計量儀表數據傳輸技術條件
GB/T 19582-2008基于Modbus協議的工業自動化網絡規范
3、項目概況
天津市濱海新區檔案館能耗監測系統共監視配電室多功能儀表85只，熱量表2只。
4、系統架構
安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統根據天津市濱海新區檔案館現場實際情況，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線直接接至后臺能耗網關然后通過TCP/IP網絡將數據上傳至的監控主機。
該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，如系統結構圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。其中天津市濱海新區檔案館多功能儀表分布在配電室和樓層，所有儀表通過485屏蔽雙絞線鋪設至一層消防控制室，經能耗網關至系統主機從而完成儀表數據的采集并管理。
5、系統軟件模塊
綜合能耗主界面
主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當月分項用電餅圖和各種能源的消耗量。根據所選的建筑，對其建筑圖片進行加載，可以選擇時間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時間后自動刷新，默認為當天。
支路用能
系統可以統計各支路某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統可查看各支路用能趨勢，可根據已有的日期或者自定義時間進行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。
分項能耗統計
系統可以按照分項進行能耗統計與顯示。其zhong，日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當日與昨日能耗柱狀圖(藍色柱表示今日，綠色柱表示昨日);用能餅圖顯示各分項過去31天的用能占比;堆積圖顯示各分項過去31天的能耗趨勢;分項用能排名圖顯示被選中分項對應能耗值排名*位的支路。
分項用能報表
系統可以統計各分項某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分項中各支路用能趨勢，可根據已有的日期或者自定義時間進行查詢，統計數據可導出至Excel。
能耗的同比環比分析
系統可將各主要耗能設備的能耗與去年同期值和上月值進行同比環比分析，檢驗節能效果，根據分析結果執行節能績效考核，以及節能目標的修正。統計各支路當年每月用能及去年同期用能;
用能數據檢查
系統可以統計某段時間內各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示(紅色區域)，確保計量體系的完整性、準確性。
配置選項
依照相關技術規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析;
配置項目中使用的儀表的類型、型號、生產廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時段用能統計、參數查詢功能;
配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱等信息;
配置分項能耗統計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項用能分析小模塊中的功能;
配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊;
配置建筑物中某用能區域對應的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊
6、前景展望
根據天津市濱海新區檔案館能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。
建立建筑能耗計量體系：針對天津市濱海新區檔案館的用電結構，監控至配電室層級，能正確無誤的統計進出線回路，要滿足電能守恒原理即進線電能為出線電能總和(誤差率在3%左右)。
對采集數據存儲，并形成可視化圖表：系統采集數據后存儲到數據庫，系統可滿足報表查詢及導出，并且系統可由柱狀圖等形式展現能耗趨勢，給客戶更好的體驗。
診斷出高能耗點：管理人員可通過系統采集數據，正對性的對各個回路同比及環比分析，通過一階段分析可找出高能耗點。
通過能耗分析改進管理運營模式：公建針對高能耗點，正對性的改進管理運行如：在下班期間通知各個小組關燈、關機器，同時列入績效考核;在工作期間對用電負荷較大回路可錯峰，減少同時間負荷過大;通過能耗數據可減低公司運營成本提*。
7、結束語
大型公建能耗系統是在能源問題日益緊張，能源價格不斷上漲的背景下，針對公建能耗問題而設計。在建設能耗管理系統后，不但能減輕工作人員的工作負擔，提供工作效率，而且直觀的統計分析結果更能有效地幫助公建管理者根據能耗情況，做出正確的分析，對今后的發展做出正確的決策，對促進和帶動節能工作，實現節能減排目標具有重要意義。
作者簡介：王長幸(1985-)，女，江蘇安科瑞電器制造有限公司 ,漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監控系統
