啟東某生物制藥公司宿舍樓電能管理系統(tǒng)的設計與應用

繆建梅
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)智能化集成已經(jīng)是這個市場的普遍趨勢。通過結合電子電路的集成技術，安裝智能計量裝置，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的智能化數(shù)據(jù)集采。智能系統(tǒng)為管理者提供準確的運行數(shù)據(jù)，為使用者后續(xù)的管理，維護提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。現(xiàn)以啟東某生物制藥公司宿舍樓電能管理系統(tǒng)項目中使用的安科瑞電能管理系統(tǒng)為例。對用戶側(cè)用能智能化做簡要介紹。
關鍵詞：啟東某生物制藥公司宿舍樓   智能配電系統(tǒng)  電能管理系統(tǒng)

0引言
       在用戶側(cè)配電體系智能管理的趨勢下、原始的人工抄表，數(shù)據(jù)采集早已滿足不了當?shù)纳虡I(yè)管理體系。供配電體系的智能化，數(shù)據(jù)化已經(jīng)成為商業(yè)綜合建筑智能化，數(shù)據(jù)化的基本要求。通過智能化系統(tǒng)對用戶的用能實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的積累，分析，為管理者提供準確的用能數(shù)據(jù)。在基層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)搭建之后，對于同步數(shù)據(jù)的深化處理也成為了用戶側(cè)管理者的進步迫切需求。
       本文以啟東某生物制藥公司宿舍樓項目的為例，簡單介紹安科瑞電能管理系統(tǒng)在工況企業(yè)配電系統(tǒng)中的應用。

1項目概況：
       公司成立于2000年12月，為生物醫(yī)藥行業(yè)提供新藥研發(fā)和生產(chǎn)服務。通過賦能制藥、生物科技和醫(yī)療器械公司，某生物制藥公司致力于推動新藥研發(fā)進程，為患者帶來突破性的治療方案。
本項目主要針對啟東某生物制藥公司宿舍樓設計套電能管理系統(tǒng)。實現(xiàn)宿舍樓用能的實時集采，為后期配電管理者提供套智能化系統(tǒng)，為制定科學的管理流程以及模式，提供合理的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2項目痛點：
       期經(jīng)過現(xiàn)場勘察以及和業(yè)主方溝通后，基本的整理出本項目配電系統(tǒng)管理痛點如下：
1)電表，水表的人工集抄，費時費力。水表安裝在天花板內(nèi)，查表，抄表及其麻煩。
2)宿舍樓屬于生活休息區(qū)域，員工反感侵犯其個人隱私。
3)宿舍用水發(fā)生問題，跑冒滴漏不能及時發(fā)現(xiàn)。
4)宿舍用電不規(guī)范，沒有辦法預警。
5)人工集抄，時間不統(tǒng)，數(shù)據(jù)偏差大，后續(xù)用能數(shù)據(jù)公布沒有信服力。
6)當宿舍200多戶，用能管理人員需要多名，人工成本高。
7)人工管理用能數(shù)據(jù)，無法參與集團后續(xù)數(shù)據(jù)化管理。

3.解決方案：
       本項目設計使用安科瑞電能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時，智能集采，解決了以上問題。在此之外還根據(jù)客戶的使用系統(tǒng)以及項目的結構，將項目的宿舍的平面圖也納入系統(tǒng)內(nèi)。在實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能集采的同時，也為后續(xù)管理者提供更加直接的人機界面，便于管理者剛快的掌握各個區(qū)域的用能信息。

3.1參考標準
        系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

JGJ/T 16-2016      《民用建筑電氣設計規(guī)范》
GB/T 50063-2017 《電力裝置電測量儀表裝置設計規(guī)范》
GB/T13730  《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》
GB2887  《計算站場地技術要求》
GB/50198-2011      《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
DL/T 698.31-2010   《3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》
DL/T 698.35-2010     《3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》
DL/T 698.41-2010    《4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010     《4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》
DL/T/814-2013       《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

3.2 系統(tǒng)架構設計
        鑒于啟東某生物制藥公司宿舍樓電能管理系統(tǒng)的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司數(shù)據(jù)服務部根據(jù)用戶的幾點需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設計：啟東某生物制藥公司宿舍樓電能管理系統(tǒng)所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。在宿舍樓配置安裝數(shù)據(jù)采集器，現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線直接鋪設至的數(shù)據(jù)采集設備。數(shù)據(jù)采集器通過網(wǎng)線和光纖傳輸數(shù)據(jù)至系統(tǒng)后臺主機。系統(tǒng)示意圖1所示。

4 系統(tǒng)功能
        上位機軟件采用安科瑞電能管理系統(tǒng)以及能耗監(jiān)測系統(tǒng)，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電能管理的功能。
4.1 功能特點
        安科瑞電能管理系統(tǒng)以及能耗監(jiān)測系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結構圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。
4.2 軟件功能：
4.2.1通訊示意圖
        通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2通訊示意

4.2.2 監(jiān)測詳圖
       監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 監(jiān)測詳圖

4.2.3 曲線
       曲線反應了整個系統(tǒng)具體配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的電參量。通過實時數(shù)據(jù)的曲線顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行趨勢，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖4所示。

圖4 曲線

4.2.4 定制報表
     定制報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數(shù)據(jù)，通過當或者過去某時間點的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數(shù)，頻率。界面如圖5所示

圖5參數(shù)抄表

5 項目總結
        啟東某生物制藥公司宿舍樓的配電系統(tǒng)主要監(jiān)測節(jié)點在樓層配電箱和宿舍衛(wèi)生間安裝電表，水表，由此實現(xiàn)用戶用能的階段時間數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試的同時，也是同時對配電系統(tǒng)的各項參數(shù)進行詳細梳理，核對；通過對現(xiàn)場各個電力參數(shù)的核對，從而了解配電體系的運作狀態(tài)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況，并生成各種電能報表等。管理方可以通過對數(shù)據(jù)的分析、研究，制定相應的生產(chǎn)工藝調(diào)整計劃。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，還為配電系統(tǒng)終端用戶提供各個配電回路的具體用電明細，為后期電力系統(tǒng)的維護及制定合理的用能計劃，提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。在項目實施中，還根據(jù)客戶要求定制了月報表，配合客戶的實際需求，提供手用能數(shù)據(jù)。
        安科瑞電氣股份有限公司[股票代碼:300286.SZ]是家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務于體的企業(yè)，致力于為用戶端提供能效管理和用電安全的系統(tǒng)解決方案。安科瑞電氣具備從云平臺軟件到傳感器的完整生產(chǎn)線，目已有8000多套各類系統(tǒng)解決方案在全各地運行，幫助用戶實現(xiàn)能源的可視化管理，提供能源數(shù)據(jù)服務，為用戶高效和安全用能保駕護航。具體產(chǎn)品可往進步了解。

參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
[3].韓月 ， 耿寶宏 ， 高強.智能變電站變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].東北電力技術 2011. 6
[4].侯雨辰 ， 田瑛.智能變電站設備在線監(jiān)測系統(tǒng)[J].城市建設理論研究 2012. 10

作者簡介：繆建梅，女，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電