沈盼捷

　　摘要：介绍安科瑞的智能仪表和ACREL-2000型电力监控系统在智能楼宇工程中的应用，现场层采用ACR系列及PZ系列仪表采集配电系统各回路电参量，采用ARTU-K32系列多回路遥信装置采集开关信号；现场仪表经通讯组网后远传至后台电力监控系统，通过Acrel-2000型电力监控系统实现远程遥测、遥信自动化监测，从而实现变配电系统的自动化管理。
　　关键词：温州喜来登大酒店  智能仪表  开关量采集  Acrel-2000  配电监控系统  

　　0 概述

　　温州喜来登大酒店原名温州锦绣假日大酒店，由温州锦绣酒店投资公司和喜达屋集团共同建造，直接投资金额逾3亿元人民币。温州喜来登大酒店坐落在温州市车站大道与锦绣路交汇处，地处温州市区中心地段，是温州的第二座高五星级大酒店，占地面积7600平方米，总建筑面积约46000平方米，主要由2层地下室，25层的主楼以及5层的裙房构成。温州喜来登大酒店配电监控系统的设计由上海安科瑞电气股份有限公司承接，作为其楼宇自动控制系统的一环，配电监控系统的监控范围覆盖配电室内所有高低压开关柜上安装的电力仪表，4台变压器温湿度控制仪以及应急发电机。
　　
　　温州喜来登大酒店有一大一小两个配电室，都位于裙房3层，应急发电机位于裙房地下2层。配电监控系统监控范围内的6台ABB REX521微机保护装置，7台ACREL  ACR320EK网络电力仪表、128台ACREL PZ96-E4可编程智能仪表及4台LD-B10变压器温湿度控制仪集中分布于两个配电室内。英国深海5220应急发电机位于裙房地下二层的发电机室，其运行数据由555控制模块采集并上传至上位监控主机。
　　
　　1 系统组成

　　ACREL-2000型配电监控系统采用分层分布式结构。
　　
　　现场设备层主要的设备为：多功能网络电力仪表、微机保护装置、变压器温湿度控制仪以及应急柴油发电机的控制模块555。这些装置分别对应相应的一次设备或安装在电气柜内，或安装在其设备柜体上。均采用RS485通讯接口，通过现场屏蔽双绞线进行组网通讯，实现数据现场采集。
　　
　　通讯控制层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，完成数据传输协议的转换后（将RS485转换为RS232）远传至站控层监控主机，完成现场层和站控层之间的数据交互。
　　
　　站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。
　　
　　以上网络仪表均在现场均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，通讯接口是半双工通信，即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据，数据最高传输速率为10Mbps。RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达32个设备，最大传输距离为1.2km。
　　
　　2 系统功能

　　2.1  数据采集与处理

　　数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由现场测控层仪表采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Ep、远程设备运行状态等数据。
　　
　　数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求。
　　
　　2.2  数据库建立与查询

　　主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，每隔一定时间将所采集到的实时数据存入数据库中，供客户自行根据时间查询。
　　
　　2.3  历史数据及实时数据输出

　　当客户查询数据时，可以选择将报表输出为一个excel文档或者直接打印以供存档。
　　
　　2.4  故障报警及事故追忆

　　在配电系统发生运行故障时，电力监控系统会在0.3秒内发出声光报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间地点，以供用户查询，追忆故障原因。
　　
　　2.5  运行负荷曲线

　　定时采集进线及重要回路电流负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线，方便用户了解设备的实时和历史运行负荷状况。
　　
　　2.6  网络访问

　　配电监控系统可通过IE浏览器进行远程访问，方便酒店管理公司在中央监控室以外的地方查看和处理配电系统运行数据。
　　
　　2.7  用户权限管理

　　针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给酒店运营管理带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。
　　
　　2.8  运行界面



　　上图所示为10KV配电回路运行情况；
　　
　　系统负荷曲线。
　　
　　3 项目分析

　　本系统监控主机被安置在裙房地下一层的监控中心内，与消控、保安系统并置，除了本地监控外，有权限的用户也可以通过酒店管理公司的局域网远程访问。
　　
　　用户的主要需求为监视配电系统即时运行状态，要求低延时采集三相电压U、三相电流I、频率Hz、有功功率P、无功功率Q、功率因数COSφ、有功电度Epi、远程设备运行状态等数据。同时也较关注主楼5层宴会厅和客房供电等回路的用电量情况。为保证数据采集的实时性，每根RS485总线上挂接的仪表数量以不超过20台为基本原则。
　　
　　10KV回路的开关状态量（分合闸、接地刀等）从ABB综保上直接采集。0.4KV回路的分合闸信号和故障信号检测功能为追加功能，采用屏蔽四芯线从电气成套厂商预留的无源干接点接出，由ACREL  ARTU-K32多回路开关量监控装置采集并通过RS485现场总线上传。
　　
　　在上述功能完成的基础上，根据用户使用需要，使用针式打印机每隔4个小时自动打印输出主楼配电干线电能报表，每月月底自动打印客房层用电量报表，进一步简化值班员操作，避免误操作所带来的酒店管理上的问题。
　　
　　4 结束语

　　随着社会的发展及电力的广泛应用，配电系统自动化管理已成为大型公共建筑的必然选择，本文介绍的电力仪表及ACREL2000电力监控系统在温州喜来登大酒店配电的应用，可以实现对配件系统的实时监控，不仅能显示用电状况，还具有网络通讯功能，可以与BA（楼宇自控）系统组成电力监控与能耗管理系统。系统实现对采集数据的分析、处理，并能一键生成各种报表、分析曲线、图形等，便于远程抄表以及分析、研究。该系统运行可靠，稳定，与境内外各公司（如ABB公司，英国深海公司等）的电气设备兼容良好。在很多大型公建中成功应用，取得了很好的经济和社会效益。
　　
　　参考文献
任致程、周中编著  电力电测数字仪表原理与应用指南 中国电力出版社 2007.4(end)