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          基于智能電力儀表的電能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選型方案

          來(lái)源:江蘇安科瑞電器制造有限公司   2011年05月24日 15:02  

           

          1  概述
          隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能源緊張、環(huán)境惡化已受到的密切關(guān)注,能源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ),為了響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,走可持續(xù)發(fā)展的道路,節(jié)能降耗是首要任務(wù)。其中,電能在所有能源中消耗量比較大,對(duì)電能的統(tǒng)一管理顯得尤為重要。只有對(duì)電能進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的計(jì)量,才能從真正意義上節(jié)約電能。
          安科瑞Acrel-3000系列電能管理系統(tǒng)是緊密把握電力系統(tǒng)用戶(hù)的需求,遵循電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而二次開(kāi)發(fā)的一套具有專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點(diǎn)的適用于低壓配電系統(tǒng)的電能管理系統(tǒng)。通過(guò)遙測(cè)和遙控可以合理調(diào)配負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行,有效節(jié)約電能,并有高峰與低谷用電記錄,從而為能源管理提供了必要條件。同時(shí)結(jié)合建科[2008]114號(hào)《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)樓宇分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則》,對(duì)電能按照明插座用電、動(dòng)力用電、空調(diào)用電、特殊用電進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量,為企、事業(yè)單位電能節(jié)能審計(jì)提供依據(jù)。
           
          2  電能管理系統(tǒng)宜選智能電力儀表
          大型公共建筑電能計(jì)量宜采用智能電力儀表作為內(nèi)部管理電表,電力儀表在用戶(hù)安裝供電部門(mén)收費(fèi)電表的基礎(chǔ)上,考慮內(nèi)部電能計(jì)量與節(jié)能管理的需要安裝,用于建筑內(nèi)部電量的統(tǒng)計(jì)與管理。因此用戶(hù)可自主選擇采購(gòu),但應(yīng)注意制造商是否有電力儀表(電能部分)的計(jì)量許可證。電力儀表可以完成對(duì)各回路、各樓層或各分項(xiàng)計(jì)量區(qū)的電能數(shù)據(jù)的采集,通過(guò)ACREL3000電能管理系統(tǒng)完成對(duì)大型公共建筑的電能計(jì)量管理。
          電力儀表是針對(duì)電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公用設(shè)施、智能大型公共建筑的電力監(jiān)控與電能管理需求而設(shè)計(jì)的。它能高精度的測(cè)量所有常用的電力參數(shù),如三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等,采用可視度高的LCD來(lái)顯示儀表測(cè)量參數(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行信息。電力儀表功能、型號(hào)繁多,價(jià)格也各不相同,電能計(jì)量方案也多種多樣,因此,應(yīng)合理選配,達(dá)到較佳的性?xún)r(jià)比。

           

          3  電能管理表計(jì)的選型方案

           

          4  電能管理系統(tǒng)
          該電能管理系統(tǒng)采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),即站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層組成,見(jiàn)圖1。
          站控管理層針對(duì)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理人員,是人機(jī)交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的zui上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面,對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。
          網(wǎng)絡(luò)通訊層主要是由通訊管理機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí),轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。
          現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由智能儀表組成,采用具有高可靠性、帶有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端,向數(shù)據(jù)中心上傳存儲(chǔ)的能耗數(shù)據(jù)。測(cè)量?jī)x表?yè)?dān)負(fù)著zui基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù),其監(jiān)測(cè)的能耗數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至數(shù)據(jù)中心。

           

          5  電能管理系統(tǒng)功能
          5.1  Acrel-3000前臺(tái)人機(jī)交互界面
          設(shè)計(jì)適合客戶(hù)要求的交互界面;標(biāo)準(zhǔn)圖元庫(kù),方便調(diào)用組合;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和顯示;數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)邏輯計(jì)算和處理;設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程更改設(shè)定;合、分閘狀態(tài)顯示和強(qiáng)制操作。
          5.2  Acrel-3000曲線(xiàn)及報(bào)表管理設(shè)置
          客戶(hù)要求的電參量的趨勢(shì)曲線(xiàn);正/反向有/無(wú)功電度的歷史趨勢(shì);設(shè)計(jì)滿(mǎn)足客戶(hù)需求的各種報(bào)表;自動(dòng)生成電能計(jì)量的日、月、年報(bào)表;可根據(jù)常用的MS Excel設(shè)置模板并生成相應(yīng)報(bào)表,使用戶(hù)輕松使用;查詢(xún)?nèi)我鈺r(shí)刻報(bào)表、顯示并打印。
          5.3  Acrel-3000后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理
          應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件如Access、MSSQL;建立開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫(kù);存儲(chǔ)年限或所有的數(shù)據(jù)信息;軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù);實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息更新安全可靠;支持C/S、B/S方式,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。
          5.4  Acrel-3000多級(jí)權(quán)限用戶(hù)管理
          密碼登錄后臺(tái),保證設(shè)置安全;高權(quán)限對(duì)低權(quán)限管理,分級(jí)操作,各權(quán)限均具修改密碼功能。
          5.5  Acrel-3000通訊管理設(shè)置
          各串口自主配置,操作方便;不同設(shè)備的通訊協(xié)議選擇;通訊波特率自主選擇;系統(tǒng)根據(jù)選擇結(jié)果自動(dòng)對(duì)該前置機(jī)某端口所連各設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的遙控配置。
          5.6 Acrel-3000數(shù)據(jù)采集
          可采集和處理電力系統(tǒng)常用的各種遙測(cè)量、遙信量、脈沖量等。如:遙測(cè)量:電壓、電流、有功、無(wú)功等;遙信量:開(kāi)關(guān)狀態(tài)、刀閘位置、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、事故跳閘總信號(hào)、預(yù)告信號(hào)等;脈沖量:電度量、周波、時(shí)間量、設(shè)備參數(shù)、保護(hù)定值等;非電量:溫度、壓力、濕度、火災(zāi)報(bào)警、防盜報(bào)警等。
          5.7 Acrel-3000性能指標(biāo)
          平均*工作時(shí)間>30000h;
          遙測(cè)傳送時(shí)間<3s
          遙信量:遙信變位時(shí)間<3s,遙信正確率100%
          遙控、遙調(diào):遙控、遙調(diào)傳送時(shí)間<3s,遙控正確率100%;
          屏幕畫(huà)面調(diào)用響應(yīng)時(shí)間<3s
          告警響應(yīng)時(shí)間<2s;
          畫(huà)面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新時(shí)間<3s;
          開(kāi)關(guān)量在數(shù)據(jù)庫(kù)中更新時(shí)間<2s;
          模擬量在數(shù)據(jù)庫(kù)中更新時(shí)間<2s
          系統(tǒng)容量根據(jù)硬件配置的擴(kuò)充無(wú)限擴(kuò)容。
          5.8 Acrel-3000網(wǎng)絡(luò)功能
          雙機(jī)熱備功能,支持雙機(jī)、雙網(wǎng)、雙設(shè)備等冗余,并采用熱備份的形式確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行,配置簡(jiǎn)單、方便。網(wǎng)絡(luò)上任意一臺(tái)機(jī)器可為I/O服務(wù)器(即前置機(jī)),網(wǎng)絡(luò)上的其他機(jī)器可方便地從該機(jī)器上獲取數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2、圖3、圖4、圖5。

           

          6 系統(tǒng)報(bào)價(jià)

           

          名稱(chēng)
          型號(hào)
          單位
          面價(jià)
          備注
          監(jiān)控主機(jī)
          IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè)
          臺(tái)
          8500
          均可用戶(hù)自備,以當(dāng)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格為準(zhǔn),該報(bào)價(jià)僅供參考
          顯示器
          三星19寸液晶顯示器
          臺(tái)
          3000
          三星22寸液晶顯示器
          臺(tái)
          3800
          打印機(jī)
          HP LaserJet 1020 A4
          臺(tái)
          2500
          EPSON-LQ1600KIIIH A3
          臺(tái)
          4000
          UPS電源
          山特C1KS
          臺(tái)
          5000
          山特C2KS
          臺(tái)
          6500
          通訊線(xiàn)纜
          五類(lèi)線(xiàn)
          4.6
          屏蔽雙絞線(xiàn)RVVP 2×1.0
          5.6
          光纖(多模)
          6.6
          通訊機(jī)柜
          1200×600×600
          3000
          2200×600×600
          5000
          光電轉(zhuǎn)換
          HTB-1000
          750
          遠(yuǎn)距離傳輸
          終端盒
          60
          尾纖
          50
          耦合器
          50
          熔接點(diǎn)
          個(gè)
          50
          通訊轉(zhuǎn)換
          擴(kuò)展卡ACRNET-PCI/4
          3000
          擴(kuò)展卡
          串口服務(wù)器ACRNET-PORT(2
          3000
          串口服務(wù)器
          串口服務(wù)器ACRNET-PORT(4
          5500
          通訊前置機(jī)ACRNET-UC02(2
          4000
          通訊前置機(jī)
          通訊前置機(jī)ACRNET-UC04(4
          6000
          通訊前置機(jī)ACRNET-UC08(8
          11500
          通訊管理機(jī)ACRHMI
          臺(tái)
          30000
          人機(jī)界面
          組網(wǎng)設(shè)備
          網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-208
          臺(tái)
          3000
          局域組網(wǎng)
          網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-408
          臺(tái)
          8500
          監(jiān)控軟件
          Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件V6.0
          系統(tǒng)組態(tài)軟件
          圖形組態(tài)軟件
          電能管理軟件
          數(shù)據(jù)庫(kù)軟件
          3萬(wàn)
          設(shè)備數(shù)量110
          4萬(wàn)
          設(shè)備數(shù)量1120
          6萬(wàn)
          設(shè)備數(shù)量2140
          8萬(wàn)
          設(shè)備數(shù)量4180
          10萬(wàn)元以上
          設(shè)備數(shù)量80以上
          雙機(jī)版
           
           
          單機(jī)價(jià)格×1.5
          數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
          +1用戶(hù)
          3000
           
          Web發(fā)布
          +1用戶(hù)(總用戶(hù)數(shù)≤5
          5000
           
          電力儀表
          ACR330ELH
          臺(tái)
          4860
           
          ACR220EL
          臺(tái)
          3880
           
          ACR120EL
          臺(tái)
          3580
           
          導(dǎo)軌式安裝電表
          DTSD1352
          臺(tái)
          2050
           
          DTSF1352
          臺(tái)
          1200
           
          DDSF1352
          臺(tái)
          600
           
          DDS1352
          臺(tái)
          240
           
          注:電力儀表和導(dǎo)軌式安裝電表可按上述報(bào)價(jià)的70%優(yōu)惠供應(yīng)。
          7 結(jié)束語(yǔ)
          隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,電能管理已成為建筑智能化建設(shè)的必然選擇,本文介紹的智能電力儀表,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的分項(xiàng)計(jì)量及分時(shí)復(fù)費(fèi)率計(jì)量,不僅能實(shí)時(shí)顯示用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理,并生成各種電能報(bào)表、分析曲線(xiàn)、圖形等,便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究,為智能建筑的節(jié)能技術(shù)提供參考。該系統(tǒng)方便的電能數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)表極大地減少了用戶(hù)進(jìn)行電能抄表人力的投入,為管理者進(jìn)行內(nèi)部計(jì)量考核提供了直觀的依據(jù),為進(jìn)一步的節(jié)能管理及節(jié)能措施的實(shí)施打下了基礎(chǔ)。系統(tǒng)在浦東圖書(shū)館、大慶機(jī)場(chǎng)、羅涇礦碼頭等項(xiàng)目中運(yùn)行,取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

           

           

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