安科瑞 崔庭宇
江蘇安科瑞電器製造有限公司
摘要：用戶對自身用能的管理意識提升，促使用戶側電力配電系統在商業、工業以及民用區域的普及。系統針對用戶側主要的用能節點，設計安裝智能儀表，再通過後臺系統來實時監控各用能迴路的工作狀態、用電量等數據的採集。通過實時監控用能以及相關電力參數、提升用能安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現了配電系統監控的智能管理。同時通過用能的實時監測，數據的採集及存儲，明確供配電系統的運行狀態，為用戶節約電力維護成本提供數據依據。現以中國商業飛機總裝基地項目項目中使用的ACREL-5000能耗管理系統為例。對用戶側用能智能化做簡要介紹。
關鍵詞： 中國商業飛機總裝基地項目 能耗管理 無人值守 智能配電系統 配電自動化
0引言
在大型建築辦公樓項目中配電體系內、原始的人工抄表，數據採集早已滿足不了當前的辦公管理體系。供配電體系的智能化，數據化已經成為大型建築辦公樓項目中智能化、數據化的基本要求。通過智能化系統對用戶側的用能實時監測，數據的積累，分析，為管理者提供準確的建築辦公用能數據。
ACREL-5000能耗管理系統正是針對以上趨勢而研發的用戶端能耗管理系統。本系統通過對中國商業飛機總裝基地項目變電所進出線迴路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系用能以及運作狀況，量化系統的運行狀態，為管理者日常管理，維護提供數據依據。
本文以中國商業飛機總裝基地項目為例，簡單介紹ACREL-5000能耗管理系統在中國商業飛機總裝基地項目項目配電系統中的應用。
1項目介紹
中國商用飛機有限責任公司總裝製造中心浦東基地。浦東基地位於上海市浦東新區祝橋鎮，在浦東國際機場南側，佔地約267 萬平方米(約合4000 畝)，總建築面積約115 萬平方米，包括科研辦公區、生產準備區、零件製造區、部件裝配和總裝區、整機噴漆區、飛機試飛區、輔助配套區及園區道路、中央綠地、配套綠地和停車場等區域。
本項目承接其中國商業飛機總裝基地能源管理系統，監測配電系統，監控範圍為各個高低壓配電室和變電所以及樓層的低壓出線迴路。
ACREL-5000能耗管理系統對智能計量儀表的數據採集、存儲、處理，並以圖形、報表的形式導出，為管理人員提供具體的用電明細。
2用戶需求
前期經過現場勘察以及和業主方溝通後，基本的需求整理分析後分為以下幾個方面：
1) 各變電所和樓層的重要配電迴路的遠程抄表;
2) 系統監測範圍內進出線迴路的電能和電參量的數據採集、電能計量;
3) 系統監測範圍內各個迴路的能耗分析，分項統計，用能趨勢分析;
4) 重要回路的實時數據顯示，迴路名稱自定義;
5) 根據實際的配電結構，按各個變電所分別繪製配電示意圖;
6) 重要回路的重要電力參數，電流電壓等曲線顯示;
7) 用戶權限等級管理，不同等級權限實現不同等級管理操作;
3設計方案
3.1參考標準
系統的設計滿足以下所列製造和試驗標準：
JGJ/T 16-92 《民用建築電氣設計規範》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規範》
GB/T13730 《地區電網數據採集與監控系統通用技術條件》
GB2887 《計算站場地技術要求》
GB/50198-94 《監控系統工程技術規範》
DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：電能信息採集終端技術規範-通用要求》
DL/T 698.35-2010 《第3-5部分：電能信息採集終端技術規範-低壓集中抄表終端特殊要求》
DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息採集終端通信》
DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》
DL/T/814-2013 《配電自動化系統功能規範》
《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測系統——分項能耗數據採集技術導則》
《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測系統——分項能耗數據傳輸技術導則》
《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測系統——樓宇分項計量設計安裝技術導則》
《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測系統——數據中心建設與維護技術導則》
《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測系統——建設、驗收與運行管理規範》
《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測系統——軟件開發指導說明書》
3.2 系統架構設計
鑑於中國商業飛機總裝基地的建築規模、性質，以及後續項目的可連帶發展的性質，安科瑞電氣股份有限公司系統部根據用戶的幾點需求以及在相同性質工程中的經驗，對該建築的智能配電系統的搭建做以下設計：中國商業飛機總裝基地所有變電所進出線監控點位現已安裝智能電力儀表，且均採用標準的Modbus-RTU協議。將現場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，其中變電所的數據總線直接鋪設至數據採集箱;樓層配電箱的數據總線鋪設至數據採集箱，再經過光纖通訊以TCP/IP協議將該兩個區域的數據採集箱內的能耗數據傳輸至系統主機，系統示意圖如下所示：
4 系統功能
上位機軟件採用ACREL-5000能耗管理系統並嵌入變電所一次配電監測畫面，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及能耗管理的功能。
4.1 功能特點
ACREL-5000能耗管理系統採用全中文界面，操作簡單方便;運行穩定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統功能模塊;系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示;系統具有人機界面友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。建築能耗分析管理系統採用遠程傳輸等手段及時採集能耗數據，主要實現能耗的在線監測和動態分析功能。
4.2 軟件功能：
4.2.1 監測詳圖
監測詳圖反應了整個系統配電迴路名稱，相應的配電體系以及迴路的主要電參量。通過實時數據的顯示，直觀反映本項目各個監測迴路的運行數據，便於管理者實時瞭解系統運行狀態。界面如圖2所示。
4.2.2 詳細電參量圖
詳細電參量圖反映了本項目監測迴路的在過去某時間點的運行數據，通過當前或者過去某時間點的實時參量數據反映迴路狀態。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率等參量。
4.2.3 用戶管理
本系統軟件設置多達上百種密碼分區和密碼設置，為系統管理員、後勤管理人員、設備維護人員等提供分級密碼，並對所有操作自動進行帶時標事件記錄，可建立良好的反事故措施。為了使實時系統能夠安全穩定運行，整個系統提供可靠的安全保護措施，所有的系統操作員能夠根據權限大小賦予某特性，這些特性規定了各個操作員對系統及各種活動的適用範圍，如用戶名，口令字，操作權限及操作範圍等特性。界面如圖4所示。
4.2.1支路用能趨勢分析
Acrel-5000能耗管理系統可以統計各配電迴路某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路，點擊‘加載數據’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，並可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。界面如圖5所示。
4.2.1分項用能
Acrel-5000能耗管理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。選擇需要查詢的支路，‘加載數據’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。這裡的支路都是通過基礎數據中分類分項的配置而來。默認查詢當月的能耗。界面如圖6所示。
5 結束語
大型辦公建築配電體系的智能化，透明化，高效率等要求，促使市場為其提供相應的解決方案。當前主要是通過在大型辦公建築的供配電系統即變電所的進出線節點安裝智能儀表，利用計算機網絡集成技術，為客戶提供遠程抄表、數據存儲、數據處理等服務，幫助客戶實時掌握建築的用能狀況，實現建築用能的智能化管理。
大型公共建築總面積不足城鎮建築總面積的4%，但總能耗卻佔全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建築單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建築是節能大戶和節能重點，做好中國商業飛機總裝基地項目的節能工作，對促進和帶動節能工作，實現節能減排目標具有重要意義。
參考文獻
[1].住房和城鄉建設部技術要求
[2].國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測系統——分項能耗數據採集技術導則
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