安科瑞 繆凱倫 陳聰

摘要：介紹匯京國際廣場，采用插卡式預付費電力儀表，采集配電現(xiàn)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(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞：匯京國際廣場；預付費電力儀表；Acrel-2000/3000型；電能管理系統(tǒng)。

0 概述

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(tǒng)，這樣既管理方便、又節(jié)省人力，大大減少了物業(yè)的投入。

1 需求分析

匯京國際廣場由于商戶較多,需要一套預付費管理系統(tǒng)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；

按照匯京國際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國際廣場。供方產(chǎn)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(chǎn)品應至少滿足本技術條件，但不僅僅于此。

2 系統(tǒng)方案

電能管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)對匯京國際廣場進行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)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(nèi)串口服務器，從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

1）站控管理層

站控管理層針對電能管理系統(tǒng)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(wǎng)絡通訊層

通訊層主要是由NPORT5430I串口服務器、以太網(wǎng)設備及總線網(wǎng)絡組成。NPORT5430I串口服務器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場DTSY1352-C儀表；以太網(wǎng)設備及總線網(wǎng)絡的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，大大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，本項目指現(xiàn)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(xié)議總線型連接接入通訊服務器，經(jīng)通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

智能儀表現(xiàn)場連接示意

現(xiàn)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(shù)量小于32只(鑒于以往經(jīng)驗,一根總線儀表數(shù)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(shù)據(jù)上傳至NPORT5430I串口服務器，進而將數(shù)據(jù)上傳至當?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示：

3 系統(tǒng)功能

功能特點

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有儀表用電量、剩余電量實時顯示，報表展示和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)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(tǒng)安全穩(wěn)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(jīng)授權的操作（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(tǒng)運行維護管理提供可靠的安全保障。

配電監(jiān)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(shù)、電流曲線.

詳細參數(shù)可以查看到回路具體工作狀態(tài).

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(tǒng)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(jiān)測功能

電參量報表

電參量報表

實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實時數(shù)據(jù)庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時間段或選擇查詢更新的記錄數(shù)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(tǒng)運行中是否出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定，電流越限、商戶剩余電量是否充足。以此為依據(jù)，對系統(tǒng)進行更好的管理和優(yōu)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(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，即該節(jié)點進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，維護計量體系的正確性。

電能報表功能

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

通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間，即可顯示此時間段內(nèi)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。

通訊狀態(tài)

實時顯示接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，可在線診斷系統(tǒng)網(wǎng)絡通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)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(tǒng)維護人員實時掌握現(xiàn)場各設備的通訊狀態(tài)，對出現(xiàn)異常的設備及時維護，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

通訊狀態(tài)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(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)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(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間，即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)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(nèi)容等。

系統(tǒng)事件

選擇“實時事件"，可以查看當前狀態(tài)下系統(tǒng)的各部分運作情況，選擇“事件查詢"，可以查詢?nèi)我鈺r刻的運作情況。

4  結(jié)束語

在當今配電設施的應用中，大型商業(yè)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(tǒng)在匯京國際廣場的應用，可以實現(xiàn)對商戶配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，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(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為工廠解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的企業(yè)效益。