徐霜

安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801

    摘要：介绍汇京国际广场，采用插卡式预付费电力仪表，采集配电现场的各配电回路的用电量、剩余电量、电流、电压等电参量。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3000型电能管理系统实现配电回路用电的实时监控和管理。

    0 概述

    雄踞徐家汇、淮海路、虹桥、中山公园4大CBD商圈交汇核心。作为上海四大城市副中心之一，徐家汇早已名声在外，恒隆港汇广场、美罗城、东方商厦、太平洋百货，一个个地标性建筑耳熟能详。经过近二十年的发展，如今的徐家汇已成为繁华的代名词，商业配套设施齐全、甲级办公楼林立、高端住宅供应稀缺，但为了“转型发展，升级增效”，徐家汇的发展也在继续。汇京国际广场积极配合徐汇区政府打造这一地块小户型:137.63和237.54两种户型三个层面是可以分割出售的，适合小客户单层:137平方米的4间,237平方米的4间 7,8,9三个层面是可以分割出售的，适合小客户,10楼以上全部都是整层1500平出售,适合大客户,物业是专业国际级物管专家对入驻该楼的企业。

    本项目由于商户较多，管理不方便，故需要一套智能预付费管理系统，这样既管理方便、又节省人力，大大减少了物业的投入。

    1 需求分析

    汇京国际广场由于商户较多,需要一套预付费管理系统用于商户用电、购电的管理。功能要求如下：
商户先购电后用电；

    商户的总用电量、剩余电量等电参量的实时显示；

    商户名称的自由改写；

    商户剩余电量不足时短信通知商户；

    电参量报表,方便历史查询；

    按照汇京国际广场提供报表格式制作日、月、年报表；

    本技术条件适用于汇京国际广场。供方产品应具有高安全性与可靠性、易于扩展、便于维修与维护。供方提供的产品应至少满足本技术条件，但不仅限于此。

    2 系统方案

    电能管理系统主要实现对汇京国际广场进行用电监控与电能管理。监控范围为楼层DTSY1352-C商户预付费仪表65块，共分3条总线，总线直接接入B1层值班室内串口服务器，从而在监控主机上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

系统网络拓扑图

    1）站控管理层

    站控管理层针对电能管理系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS等。

    2）网络通讯层

    通讯层主要是由NPORT5430I串口服务器、以太网设备及总线网络组成。NPORT5430I串口服务器主要功能是监测现场DTSY1352-C仪表；以太网设备及总线网络的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，极大提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。

    3）现场设备层

    现场设备层是数据采集终端，本项目指现场安装的DTSY1352-C仪表，DTSY1352-C仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器到达该配电间监控主机进行组网，实现远程监控。

    智能仪表现场连接示意

    现场仪表以手拉手方式通过屏蔽双绞线(RVVSP2*1.0)进行通讯连接，每根总线连接智能仪表数量小于32只(鉴于以往经验,一根总线仪表数量越少,反应时间越快,建议一条总线20块仪表左右)，然后将数据上传至NPORT5430I串口服务器，进而将数据上传至当地监控终端。具体连接示意图如下所示：

    3 系统功能

    功能特点

    本系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠；系统具有仪表用电量、剩余电量实时显示，报表展示和网络结构图显示；系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。

    登录界面

    为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如配电回路名称修改等）。定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行维护管理提供可靠的安全保障。

    配电监测界面

    在界面中展示实时的用电量及剩余电量,可以对商户的剩余电量报警值自由设置,如果商户的剩余电量小于剩余电量报警值予以红色背景标注,并有短信提示商家需要进行充值.对于商户具体详细信息,通过按键可以进行查询,如详细参数、电流曲线.

    详细参数可以查看到回路具体工作状态.

    电流曲线便于配电维护人员及时掌握用电需求与供电系统负荷占比，确保供电可靠性，为用户单位的用能权益提供保障。

配电监测功能

    电参量报表

电参量报表

    实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到实时数据库。在监控画面中能够自定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数等，并通过报表方式显示出来。该功能方便用户进行事故追溯查询。

    该报表包含所有的回路。帮助用户了解每个时刻系统运行中是否出现电压不稳定，电流越限、商户剩余电量是否充足。以此为依据，对系统进行更好的管理和优化。

    报表可以以电子表格的方式导出，同时具备打印功能。点击打印报表，按需要即可打印报表。

    电能报表

    以丰富的数据报表体现计量体系的完整性。系统具备各回路定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。该功能使得用电可视透明，并在用电误差偏大时可追溯，维护计量体系的正确性。

电能报表功能

    用电量的管理以报表形式呈现，该报表可以呈现系统运行期间的任意时间段内的各回路用电情况，可方便查询。

    通过调节开始时间和结束时间，即可显示此时间段内的用电量。

    该报表可以以电子表格的方式导出，同时具备打印功能。

    通讯状态

    实时显示接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构，可在线诊断系统网络通讯状态，发生网络故障时能自动在屏幕上显示故障单元和故障部位。从而方便系统维护人员实时掌握现场各设备的通讯状态，对出现异常的设备及时维护，保证系统的稳定运行。

通讯状态图

    短信报警

    对商户用电回路剩余电量低于剩余电量报警值,予以短信报警,给予商户短信提示需要充值。

    报警及事件

    实时报警

    实时报警窗口监测系统所采集的遥测量。报警窗口会在系统运行时自动打开，并一直隐藏在后台。

    当有电流或者电压越限、剩余电量不足，并且触及报警界限时，“相应实时报警”窗口就会自动弹出，并以红色字体显示具体的报警信息：回路名、越限的电参量、报警值等。

    历史报警

    通过调节开始时间和结束时间，即可查询到过去任意时间段内的系统报警信息，包括遥测报警和遥信报警，还包括具体的报警时间，报警类型，报警内容等。

    系统事件

    选择“实时事件”，可以查看当前状态下系统的各部分运作情况，选择“事件查询”，可以查询任意时刻的运作情况。

    4 结束语

    在当今配电设施的应用中，大型商业的配电安全性、可靠性至关重要，本文介绍的Acrel-3000电能管理系统在汇京国际广场的应用，可以实现对商户配电回路用电的实时监控，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与串口服务器、计算机等组成电力监控系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、短信报警灯，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究，该系统运行安全、可靠、稳定，为工厂解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的企业效益。

    参考文献：

    [1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

    [2].周中等编著. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10

    作者简介

    徐霜，女，本科。任职单位：现任职于安科瑞电气股份有限公司<