摘要：介紹安科瑞的智能儀表和ACREL-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能樓宇工程中的應(yīng)用，現(xiàn)場層采用ACR系列及PZ系列儀表采集配電系統(tǒng)各回路電參量，采用ARTU-K32系列多回路遙信裝置采集開關(guān)信號；現(xiàn)場儀表經(jīng)通訊組網(wǎng)后遠傳至后臺電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠程遙測、遙信自動化監(jiān)測，從而實現(xiàn)變配電系統(tǒng)的自動化管理。

    0  概述

    溫州喜來登大酒店原名溫州錦繡假日大酒店，由溫州錦繡酒店投資公司和喜達屋集團共同建造，直接投資金額逾3億元人民幣。溫州喜來登大酒店坐落在溫州市車站大道與錦繡路交匯處，地處溫州市區(qū)中心地段，是溫州的第二座高五星級大酒店，占地面積7600平方米，總建筑面積約46000平方米，主要由2層地下室，25層的主樓以及5層的裙房構(gòu)成。溫州喜來登大酒店配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計由上海安科瑞電氣股份有限公司承接，作為其樓宇自動控制系統(tǒng)的一環(huán)，配電監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍覆蓋配電室內(nèi)所有高低壓開關(guān)柜上安裝的電力儀表，4臺變壓器溫濕度控制儀以及應(yīng)急發(fā)電機。

    溫州喜來登大酒店有一大一小兩個配電室，都位于裙房3層，應(yīng)急發(fā)電機位于裙房地下2層。配電監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍內(nèi)的6臺ABB REX521微機保護裝置，7臺ACREL  ACR320EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表、128臺ACREL PZ96-E4可編程智能儀表及4臺LD-B10變壓器溫濕度控制儀集中分布于兩個配電室內(nèi)。英國深海5220應(yīng)急發(fā)電機位于裙房地下二層的發(fā)電機室，其運行數(shù)據(jù)由555控制模塊采集并上傳至上位監(jiān)控主機。

    1  系統(tǒng)組成

    ACREL-2000型配電監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)。

    現(xiàn)場設(shè)備層主要的設(shè)備為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、微機保護裝置、變壓器溫濕度控制儀以及應(yīng)急柴油發(fā)電機的控制模塊555。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備或安裝在電氣柜內(nèi)，或安裝在其設(shè)備柜體上。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(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，完成數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換后（將RS485轉(zhuǎn)換為RS232）遠傳至站控層監(jiān)控主機，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(shè)有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

    以上網(wǎng)絡(luò)儀表均在現(xiàn)場均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，通訊接口是半雙工通信，即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。

    2  系統(tǒng)功能

    2.1數(shù)據(jù)采集與處理

    數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由現(xiàn)場測控層儀表采集完成，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(shè)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。

    2.2數(shù)據(jù)庫建立與查詢

    主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，每隔一定時間將所采集到的實時數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，供客戶自行根據(jù)時間查詢。

    2.3歷史數(shù)據(jù)及實時數(shù)據(jù)輸出

    當客戶查詢數(shù)據(jù)時，可以選擇將報表輸出為一個excel文檔或者直接打印以供存檔。

    2.4故障報警及事故追憶

    在配電系統(tǒng)發(fā)生運行故障時，電力監(jiān)控系統(tǒng)會在0.3秒內(nèi)發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應(yīng)故障回路，同時自動記錄事件發(fā)生的時間地點，以供用戶查詢，追憶故障原因。

    2.5運行負荷曲線

    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，方便用戶了解設(shè)備的實時和歷史運行負荷狀況。

    2.6網(wǎng)絡(luò)訪問

    配電監(jiān)控系統(tǒng)可通過IE瀏覽器進行遠程訪問，方便酒店管理公司在中央監(jiān)控室以外的地方查看和處理配電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)。

    2.7用戶權(quán)限管理

    針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給酒店運營管理帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。

    2.8運行界面

    上圖所示為10KV配電回路運行情況。

上圖所示為變壓器實時溫度

上圖所示為實時報警信息。

自動生成的電參量報表

系統(tǒng)負荷曲線

    3 項目分析

    本系統(tǒng)監(jiān)控主機被安置在裙房地下一層的監(jiān)控中心內(nèi)，與消控、保安系統(tǒng)并置，除了本地監(jiān)控外，有權(quán)限的用戶也可以通過酒店管理公司的局域網(wǎng)遠程訪問。

    用戶的主要需求為監(jiān)視配電系統(tǒng)即時運行狀態(tài)，要求低延時采集三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、有功功率P、無功功率Q、功率因數(shù)COSφ、有功電度Epi、遠程設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。同時也較關(guān)注主樓5層宴會廳和客房供電等回路的用電量情況。為保證數(shù)據(jù)采集的實時性，每根RS485總線上掛接的儀表數(shù)量以不超過20臺為基本原則。

    10KV回路的開關(guān)狀態(tài)量（分合閘、接地刀等）從ABB綜保上直接采集。0.4KV回路的分合閘信號和故障信號檢測功能為追加功能，采用屏蔽四芯線從電氣成套廠商預(yù)留的無源干接點接出，由ACREL  ARTU-K32多回路開關(guān)量監(jiān)控裝置采集并通過RS485現(xiàn)場總線上傳。

    在上述功能完成的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶使用需要，使用針式打印機每隔4個小時自動打印輸出主樓配電干線電能報表，每月月底自動打印客房層用電量報表，進一步簡化值班員操作，避免誤操作所帶來的酒店管理上的問題。

    4  結(jié)束語

    隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，配電系統(tǒng)自動化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ACREL2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在溫州喜來登大酒店配電的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配件系統(tǒng)的實時監(jiān)控，不僅能顯示用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與BA（樓宇自控）系統(tǒng)組成電力監(jiān)控與能耗管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，并能一鍵生成各種報表、分析曲線、圖形等，便于遠程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運行可靠，穩(wěn)定，與境內(nèi)外各公司（如ABB公司，英國深海公司等）的電氣設(shè)備兼容良好。在很多大型公建中成功應(yīng)用，取得了很好的經(jīng)濟和社會效益。

    參考文獻

    任致程、周中編著  電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中國電力出版社 2007.4<