東北農(nóng)大黑龍江大豆乳品研發(fā)中心電能管理系統(tǒng)的設(shè)計

安科瑞 陳聰 周潔 陳正 于洋

摘要：用電管理，就是對電能利用，電器材料消耗的計劃、組織、調(diào)度、控制等一些列活動的總稱，也就是運用行政、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)手段，采用一整套用電管理體系，對電的供、用的全過程進(jìn)行系統(tǒng)的管理活動。用電管理一般是由供、用、控制和監(jiān)督四個基本環(huán)節(jié)組成，并在運轉(zhuǎn)中不斷革新，就能促進(jìn)用電管理的工作水平不斷提高，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)大學(xué)電力能耗的自動管理及Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能，為大學(xué)電能統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為節(jié)能提供決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電能管理 組態(tài)軟件電能計量 系統(tǒng)集成

0 引言

        隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會進(jìn)步，高等教育受到了全社會的關(guān)注與重視，辦學(xué)規(guī)模也隨著受教育者數(shù)量的增加而不斷擴(kuò)大。為使學(xué)生有良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，校方在校園的教學(xué)設(shè)施、公寓條件等方面作出了十分的努力，但由于大學(xué)校園開放式的管理模式，不少高校節(jié)能措施只注重行為管理和節(jié)能宣傳教育，在強化采用人性化新技術(shù)的應(yīng)用方面較為欠缺，再加之不少學(xué)生的節(jié)能意識淡薄，導(dǎo)致浪費現(xiàn)象比較嚴(yán)重。隨著高校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，校園面積、學(xué)生人數(shù)、教職員工人數(shù)急劇增多，各高校公共費用支出相比過去有了大幅度的提高。其主要表現(xiàn)在電能源的浪費。

      針對以上問題和現(xiàn)狀，本課題提出了利用安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電能管理儀表和Acrel-3000組態(tài)軟件研制了一套適用于高校的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng)。

1項目概況

       黑龍江省大豆乳品研發(fā)中心電能管理系統(tǒng)是一個東北農(nóng)業(yè)大學(xué)新建校區(qū)的配電系統(tǒng)，該項目中監(jiān)控范圍為低壓配電室總進(jìn)線以及各樓層儀表，其中包括安科瑞智能儀表503臺，本套系統(tǒng)主要強調(diào)實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測、控制，主要針對整個配電系統(tǒng)可靠性進(jìn)行全程的智能化監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析，以及對各回路所用電能進(jìn)行統(tǒng)計。

2用戶需求

          根據(jù)現(xiàn)場實際情況，新進(jìn)芯變電所配電管理部，提出以下系統(tǒng)需求：

          1、現(xiàn)場儀表須實現(xiàn)實時顯示功能：電壓、電流及電能監(jiān)測信息實時刷新，并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。

            2、現(xiàn)場數(shù)據(jù) 報表需滿足自動生成日、周、月報表，并具有導(dǎo)出打印功能。

             3、可以對各監(jiān)測點的通訊狀態(tài)或異常用電進(jìn)行報警，便于管理人員實時掌握并分析配電運行情況。

3設(shè)計方案

         根據(jù)現(xiàn)場要求，安科瑞電氣股份有限公司為黑龍江省大豆乳品研發(fā)中心設(shè)計了Acrel-3000電能管理軟件，下面針對Acrel-3000電能管理軟件參數(shù)做具體說明。

3.1 Acrel-3000符合的標(biāo)準(zhǔn)

        黑龍江省大豆乳品研發(fā)中心電能管理系統(tǒng)以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的有效標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，其中國標(biāo)未列入部分應(yīng)參考IEC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。如標(biāo)準(zhǔn)間有矛盾時，應(yīng)以較高標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標(biāo)準(zhǔn)：

 JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

 GB/J63-90     《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

 DL/T698-1999  《低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件》

 DL/T645-1997  《多功能電能表通信規(guī)約》

 GB2887 《計算站場地技術(shù)要求》

 GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

3.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

          地下二層配電間采用ACR網(wǎng)絡(luò)電力儀表和PZ三相電能表共182臺，地上八樓層配電箱采用ADL100和ADL300共321塊儀表，共采用32根屏蔽雙絞線連接至2臺16口串口服務(wù)器，串口服務(wù)器經(jīng)交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的集中采集，現(xiàn)場儀表至串口服務(wù)器的組網(wǎng)如圖1、圖2：

4系統(tǒng)功能

        根據(jù)現(xiàn)場對系統(tǒng)需求，安科瑞電氣股份有限公司針對性的對該項目系統(tǒng)界面及功能進(jìn)行了設(shè)計，具體顯示界面如下：

4.1 系統(tǒng)主界面

       配電示意界面：以一次圖形式直觀動態(tài)顯示電壓、電流、功率及頻率等監(jiān)測信息如圖3：

圖3

4.2 報表統(tǒng)計

        系統(tǒng)采集的有功電度數(shù)據(jù)，按照回路名稱的不同自動生成報表并有報表打印功能，可對某一回路某一時間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢與打印，同時這些報表也能以Excel的格式導(dǎo)出。

4.3通訊狀態(tài)

        系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場所有點的通訊狀態(tài)，紅色綠色分別代表儀表通訊正常和異常，便于用戶查看各監(jiān)測點通訊狀態(tài)，如圖5：

圖5

5運行效果

         Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)，解決了監(jiān)控不到位的問題，對于校園的用電設(shè)備根據(jù)需要對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全天候的24小時實時，任何不符合正常運轉(zhuǎn)的設(shè)備進(jìn)行聲光報警。此節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)包括節(jié)能、智能監(jiān)控、防盜報警三個部分。此系統(tǒng)配合節(jié)電裝置，可以實現(xiàn)在節(jié)電裝置控制下的電力設(shè)備的有功功率、無功功率、電流、電壓等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過自動無線傳輸系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。讓節(jié)能做到智能化、自動化和標(biāo)準(zhǔn)化。

6結(jié)束語

         大學(xué)校園節(jié)電工作是一項長期性工作，也是一項復(fù)雜的工作，有許多問題值得我們認(rèn)真去研究、探討和改革。節(jié)電工作的順利有效開展，需要學(xué)校用電管理部門主動與學(xué)校相關(guān)部門密切配合，齊抓共管，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，形成良好的節(jié)能氛圍，以科學(xué)的發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)節(jié)能工作的全局，進(jìn)一步做好節(jié)能工作，提高全體師生員工的節(jié)能意識，千方百計節(jié)約資源，為國家和高校的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。