溫剛
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要:在信息化技術(shù)應(yīng)用日益發(fā)展的今天,各類用電商業(yè)對于電能的管理已經(jīng)不僅局限于按月的電能計量結(jié)算了,對供電系統(tǒng)運行的實時監(jiān)測、對電能量按工序或設(shè)備的考核、甚至是成本核算,都需要建立起動態(tài)實時的電能管理系統(tǒng)。本文介紹了基于實時數(shù)據(jù)采集的電能管理系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用情況,對實時電能管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型、功能結(jié)構(gòu)及各環(huán)節(jié)的應(yīng)用要點進(jìn)行了分析研究。
關(guān)鍵字:電能管理系統(tǒng);監(jiān)控系統(tǒng);集中抄表系統(tǒng);用電管理系統(tǒng);
0、引言
電能管理系統(tǒng)以智能電表(以下簡稱電能表)為數(shù)據(jù)采集的源頭,利用互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)通訊方式與實時電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接,實時電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將處于分散狀態(tài)的電能數(shù)據(jù)讀取到實時電能采集數(shù)據(jù)庫;依靠實時電能采集數(shù)據(jù)庫,電能采集監(jiān)測系統(tǒng)可以提供動態(tài)實時的電能采集網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測功能;再通過電能數(shù)據(jù)上傳接口定時將電能管理數(shù)據(jù)保存到電能數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫,按照設(shè)定的處理周期進(jìn)行電量結(jié)算,最后利用電能管理信息系統(tǒng)提供電能管理信息。
1、項目概述及建設(shè)目標(biāo)
隨著電網(wǎng)的發(fā)展和相關(guān)政策的出臺,用電管理也逐步實現(xiàn)了一家一表,抄表到戶的制度。 但是隨之而來的問題是大量用電數(shù)據(jù)的回抄和管理。 同時,用電的客戶群體的多類型決定了高質(zhì)量的供電要求。
伴隨著各類現(xiàn)代化的智能產(chǎn)品不斷出現(xiàn) ,在電能管理方面 ,通過工業(yè)以太網(wǎng)來管理電能系統(tǒng)的研究逐漸成為電能系統(tǒng)的主流。 而對電能的遠(yuǎn)程操控通過人機界面對電能采取遠(yuǎn)程管理控制 ,并對采集來的數(shù)據(jù)的進(jìn)行高速高效的分析、計算、控制,從而節(jié)省了大量的人力資源,提高了管理效率。
現(xiàn)中駿石獅黃金海岸保證該設(shè)施供配電可靠故配置電能管理系統(tǒng),實時監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)以便后期管理。
2、電能管理系統(tǒng)的設(shè)計
在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中,要充分考慮客戶的實際需求,以及電力系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素,進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備,這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本,同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。 ?本項目的電能管理系統(tǒng),可以實現(xiàn)對低壓配電回路的實時監(jiān)控,有利于電能管理。另一方面,電能管理系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況,它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,能夠與計算機、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,及時的顯示站內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài),當(dāng)站內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警,發(fā)出語音提示。另外,電能管理系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息,便于有關(guān)人員分析站內(nèi)各部分的用電狀況,使站內(nèi)的用電活動更加安全,從而保證站內(nèi)人員的生命安全,提高車站工作人員的工作效率。
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
依據(jù)中駿石獅黃金海岸的配電情況分布情況,在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)包括:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示:
站控管理層管理人員與計算機進(jìn)行人機交互的直接窗口,對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況,是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。
通訊層使用的設(shè)備為串口服務(wù)器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時,轉(zhuǎn)達(dá)上位機對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。
現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測量的各類型的安科瑞DDSF1352-C及DTSF1352-C儀表,也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?,F(xiàn)場配置居正的電能表,實現(xiàn)低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、四象限電能等電參量監(jiān)測;并對每個回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。
2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
電能管理系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,并迅速傳遞操作指令,是實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎(chǔ)。把現(xiàn)場每個設(shè)備就地與總線連接,之后在把各條總線全部接入串口服務(wù)器,來實現(xiàn)與主機的傳遞。
2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計
系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進(jìn)行設(shè)計,并實現(xiàn)了一次主接線圖界顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄;系統(tǒng)運行異常監(jiān)測;故障報警及操作記錄;報表查詢與打?。幌到y(tǒng)負(fù)荷實時、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能。
2.3.1購電情況顯示
安科瑞電能管理系統(tǒng)具備友好的人機界面,能夠以圖表形式直觀顯示配電線路的分布情況且數(shù)據(jù)采集頻率為1S,同時將實時采集的各回路的電參量信息,并在系統(tǒng)中實時顯示購電狀態(tài),如電量較低會報警。如下圖所示:
2.3.2電能報表分析
安科瑞電能管理系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報表體現(xiàn)計量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況(本項目電能報表為客戶定制),即該節(jié)點進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)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(hù)計量體系的正確性。具體如下圖:
2.3.3報警信息設(shè)置及查詢
安科瑞電能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間,進(jìn)而長時間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲。其次,電能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄,即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲。電能管理系統(tǒng)能通過管理人員對電壓、電流及功率的設(shè)置,從而實時監(jiān)測配電情況,是否出現(xiàn)短路或者超負(fù)荷等情況,便于工作人員解決。
2.3.4手機短信報警
安科瑞電能管理系統(tǒng)為了本項目系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,業(yè)主可通過短信貓短信報警。業(yè)主在輸入手機號碼后,系統(tǒng)設(shè)置好低電量發(fā)送后,在低電量情況下會自動短息通知商戶,讓商戶購電。
3、電能管理系統(tǒng)的意義
綜上所述,針對以上問題,并根據(jù)客戶要求,對各個配電回路的遠(yuǎn)程監(jiān)測和集中管理,而且還實現(xiàn)了根據(jù)各監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行分項電能統(tǒng)計。通過對電能管理系統(tǒng)設(shè)置,工作人員可以在短時間內(nèi)做出正確的判斷并進(jìn)項操作。在全面了解電網(wǎng)狀態(tài)的情況下,工作人員能及時、準(zhǔn)確的處理故障。除此之外,他更有重要的社會效益。減少人類在強電場中的工作時間,對從業(yè)人員的身體健康更有著重要的意義,可以避免很多職業(yè)病、人為觸電事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中國電力出版社
[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用》,高士宏,科技風(fēng)
作者簡介:
溫剛,男,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電,Email: 2880157863@qq.com手機:18702111736 QQ:2880157863