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1. 上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 201801;

 

LU Ming

1.Shanghai Acrel ltd,Shanghai 201801;

Abstract: Introducing distribution system ａnd power management systemsof VIP Living Museum in Shanghai World Expo Village,adopting the way of systmen network that collecting a variety of electrical parameters ａnd switching signals of Intelligent Power Meter ａnd the Computer Protection Acquisition distribution scene,and later conveying to the backstage  through field bus communication, through Acrel-3000 energy management system to achieve automated construction power consumption management ａnd the functions, to statistic building energy data ,to offer the strategic decision  basis of energy conservation.

上海世博村VIP生活館項目定位于五星級酒店，是 2010 年上海世博會配套世博村項目中規(guī)格最高的酒店。酒店占地面積約為25500平方米 ,總建筑面積66000 平米,建筑高度約95米 ,地上部分26層 ,地下為2 層,共有客房443間。

上海世博村VIP生活館配電系統(tǒng)分為高、低壓兩大部分，高壓部分為兩條10KV進線，有4臺變壓器。世博洲際酒店屬于重要電力負荷用戶，作為世博村項目中規(guī)格最高的酒店，電力穩(wěn)定供應的重要性可想而知。低壓部分分為低壓配電室、冷凍機房、水泵房、應急柴油發(fā)電機組，且在每一個樓層中都有低壓配電房，為每一層中的各設備回路供電。

    結(jié)合該配電系統(tǒng)的電能管理系統(tǒng)Acrel-3000，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設備進行組網(wǎng)，通過計算機和通訊網(wǎng)絡，將分散的配電所的現(xiàn)場設備連接為一個有機的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)設備運行的遠程監(jiān)控和集中管理。

由于該項目是五星級酒店，現(xiàn)場需要監(jiān)測所有安裝智能儀表的回路，并且需對空調(diào)、照明、動力用電進行分類統(tǒng)計，并且該統(tǒng)計報表需每天自動生成，現(xiàn)場設備運行狀態(tài)包括回路合分閘狀態(tài)也需實時顯示。現(xiàn)場儀表眾多，采用了3個串口服務器加交換機的組網(wǎng)方式。

本系統(tǒng)采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)： 

        

 即間隔層、通訊層和站控層如下圖所示：

現(xiàn)場測控層主要的設備為：多功能網(wǎng)絡電力儀表、微機保護裝置等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場屏蔽雙絞線進行組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

通訊控制層主要為：通訊服務器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

站控管理層：設有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

以上網(wǎng)絡儀表均在現(xiàn)場均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；

數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡儀表采集完成，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Ep、遠程設備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)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(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設備狀態(tài)及相應實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等

在配電系統(tǒng)發(fā)生運行故障時，會及時發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應故障回路，同時自動記錄事件發(fā)生的時間地點，以被用戶查詢，追憶故障原因。

主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。

針對不同級別的用戶，設置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。

定時采集進線及重要回路電流負荷參量，自動生成運行負荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況。

自動進行日、月、年的電能統(tǒng)計，可以進行尖、峰、平、谷時段設定，實現(xiàn)具有電能分時計費功能，同時生成日、月、年報表。

上海世博村VIP生活館低壓配電系統(tǒng)主要有4臺10kV/0.4kV配電變壓器，本系統(tǒng)主要負責對低壓進線及相應配出回路的實時動態(tài)監(jiān)控以及樓層所安裝電力儀表的回路進行監(jiān)測。

進線回路采用ACR230ELH多功能諧波儀表，其是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設計的網(wǎng)絡電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度、并可監(jiān)測電壓、電流的2-31次諧波分量等多種電參量。并且本儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點和2路繼電器控制輸出接點，這些接點可以配合智能斷路器實現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作。該系列網(wǎng)絡電力儀表主要應用于變電站自動化、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領域。

重要配出回路采用ACR220EFLK系列網(wǎng)絡電力儀表，該儀表主要完成三相電流、三相電壓、有功電度的測量、復費率電能的計量以及開關(guān)信號的檢測和繼電器遙控輸出。

高壓側(cè)實時畫面見圖1，為系統(tǒng)主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測高壓回路的運行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘。

 

 

 

事件記錄功能，事件記錄報警可實時歷史查看，見圖5；

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)圖，可實時查看系統(tǒng)各設備通訊運行情況，見圖6。

負荷曲線，可直觀的查看回路的負荷運行情況，見圖7。

 

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應用，電能管理已成為大型公共建筑的必然選擇，本文介紹的電力儀表及ACREL3000電能管理系統(tǒng)在世博村A塊VIP生活館的應用，可以實現(xiàn)對電能的分項及分時復費率計量，不僅能顯示用電用能狀況，還具有網(wǎng)絡通訊功能，可以與計算機等組成電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，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。該系列電力儀表及系統(tǒng)運行可靠，穩(wěn)定，為樓宇電能統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為節(jié)能提供決策依據(jù)取得了較好的社會效益。