周菁

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰

摘要

    介紹匯京廣場，采用插卡式預付費電力儀表，采集配電現場的各配電回路的用電量、剩余電量、電流、電壓等電參量。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配電回路用電的實時監控和管理。

關鍵詞：匯京廣場；預付費電力儀表；Acrel-2000/3000型；電能管理系統

0 概述 

    雄踞徐家匯、淮海路、虹橋、中山公園4大CBD商圈交匯核心。作為上海四大城市副中心之一，徐家匯早已名聲在外，恒隆港匯廣場、美羅城、東方商廈、太平洋百貨，一個個地標性建筑耳熟能詳。經過近二十年的發展，如今的徐家匯已成為繁華的代名詞，商業配套設施齊全、辦公樓林立、住宅供應稀缺，但為了“轉型發展，升級增效”，徐家匯的發展也在繼續。匯京廣場積極配合徐匯區政府打造這一地塊小戶型:137.63和237.54兩種戶型三個層面是可以分割出售的，適合小客戶單層:137平方米的4間,237平方米的4間 7,8,9三個層面是可以分割出售的，適合小客戶,10樓以上全部都是整層1500平出售,適合大客戶,物業是物管專家對入駐該樓的企業。 

    本項目由于商戶較多，管理不方便，故需要一套智能預付費管理系統，這樣既管理方便、又節省人力，大大減少了物業的投入。

1 需求分析

    匯京廣場由于商戶較多,需要一套預付費管理系統用于商戶用電、購電的管理。功能要求如下：

    商戶先購電后用電；

    商戶的總用電量、剩余電量等電參量的實時顯示；

    商戶名稱的自由改寫；

    商戶剩余電量不足時短信通知商戶；

    電參量報表,方便歷史查詢；

    按照匯京廣場提供報表格式制作日、月、年報表；

    本技術條件適用于匯京廣場。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，但不于此。 

2  系統方案

    電能管理系統主要實現對匯京廣場進行用電監控與電能管理。監控范圍為樓層DTSY1352-C商戶預付費儀表65塊，共分3條總線，總線直接接入B1層值班室內串口服務器，從而在監控主機上實現總線上儀表與監控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

系統網絡拓撲圖

1）站控管理層

    站控管理層針對電能管理系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

2）網絡通訊層

    通訊層主要是由NPORT5430I串口服務器、以太網設備及總線網絡組成。NPORT5430I串口服務器主要功能是監測現場DTSY1352-C儀表；以太網設備及總線網絡的主要功能是實現數據交互，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，本項目指現場安裝的DTSY1352-C儀表，DTSY1352-C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，實現遠程監控。

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(RVVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數量小于32只(鑒于以往經驗,一根總線儀表數量越少,反應時間越快,建議一條總線20塊儀表左右)，然后將數據上傳至NPORT5430I串口服務器，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：

3  系統功能

功能特點

    本系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩定可靠；系統具有儀表用電量、剩余電量實時顯示，報表展示和網絡結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

    為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經*的操作（如配電回路名稱修改等）。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提供可靠的安全保障。

配電監測界面

    在界面中展示實時的用電量及剩余電量,可以對商戶的剩余電量報警值自由設置,如果商戶的剩余電量小于剩余電量報警值予以紅色背景標注,并有短信提示商家需要進行充值.對于商戶具體詳細信息,通過按鍵可以進行查詢,如詳細參數、電流曲線.

    詳細參數可以查看到回路具體工作狀態.

    電流曲線便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權益提供保障。

配電監測功能

電參量報表

電參量報表

    實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實時數據庫。在監控畫面中能夠自定義需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢近更新的記錄數等，并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。

    該報表包含所有的回路。幫助用戶了解每個時刻系統運行中是否出現電壓不穩定，電流越限、商戶剩余電量是否充足。以此為依據，對系統進行更好的管理和優化。

    報表可以以電子表格的方式導出，同時具備打印功能。點擊打印報表，按需要即可打印報表。

電能報表

    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，用戶可以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。

    用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以呈現系統運行期間的任意時間段內的各回路用電情況，可方便查詢。

    通過調節開始時間和結束時間，即可顯示此時間段內的用電量。該報表可以以電子表格的方式導出，同時具備打印功能。

電能報表

通訊狀態

    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。

 通訊狀態圖

短信報警

    對商戶用電回路剩余電量低于剩余電量報警值,予以短信報警,給予商戶短信提示需要充值。

報警及事件

實時報警

    實時報警窗口監測系統所采集的遙測量。報警窗口會在系統運行時自動打開，并一直隱藏在后臺。

    當有電流或者電壓越限、剩余電量不足，并且觸及報警界*，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

    通過調節開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內容等。

系統事件

    選擇“實時事件”，可以查看當前狀態下系統的各部分運作情況，選擇“事件查詢”，可以查詢任意時刻的運作情況。

4  結束語

    在當今配電設施的應用中，大型商業的配電安全性、可靠性至關重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統在匯京廣場的應用，可以實現對商戶配電回路用電的實時監控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監控系統。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行安全、可靠、穩定，為工廠解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的企業效益。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10