啟東某生物制藥公司宿舍樓電能管理系統的設計與應用

摘要：電力系統數據智能化集成已經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，實現配電系統的智能化數據集采。智能系統為管理者提供準確的運行數據，為使用者后續的管理，維護提供可靠的數據依據。現以啟東某生物制藥公司宿舍樓電能管理系統項目中使用的安科瑞電能管理系統為例。對用戶側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  電能管理系統

0引言
       在用戶側配電體系智能管理的趨勢下、原始的人工抄表，數據采集早已滿足不了當前的商業管理體系。供配電體系的智能化，數據化已經成為商業綜合建筑智能化，數據化的基本要求。通過智能化系統對用戶的用能實時監測，數據的積累，分析，為管理者提供準確的用能數據。在基層數據采集系統搭建之后，對于同步數據的深化處理也成為了用戶側管理者的進一步迫切需求。
       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在工況企業配電系統中的應用。

1項目概況：
       公司成立于2000年12月，為全球生物醫藥行業提供新藥研發和生產服務。通過賦能全球制藥、生物科技和醫療器械公司，某生物制藥公司致力于推動新藥研發進程，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一套電能管理系統。實現宿舍樓用能的實時集采，為后期配電管理者提供一套智能化系統，為制定科學的管理流程以及模式，提供合理的數據依據。

2項目痛點：
       前期經過現場勘察以及和業主方溝通后，基本的整理出本項目配電系統管理痛點如下：
1)電表，水表的人工集抄，費時費力。水表安裝在天花板內，查表，抄表及其麻煩。
2)宿舍樓屬于生活休息區域，員工反感侵犯其個人隱私。
3)宿舍用水發生問題，跑冒滴漏不能及時發現。
4)宿舍用電不規范，沒有辦法預警。
5)人工集抄，時間不統一，數據偏差大，后續用能數據公布沒有信服力。
6)當前宿舍200多戶，用能管理人員需要多名，人工成本高。
7)人工管理用能數據，無法參與集團后續數據化管理。

3.解決方案：
       本項目設計使用安科瑞電能管理系統，實現數據的實時，智能集采，解決了以上問題。在此之外還根據客戶的使用系統以及項目的結構，將項目的宿舍的平面圖也納入系統內。在實現數據智能集采的同時，也為后續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域的用能信息。

3.1參考標準
        系統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范》
GB/T 50063-2017 《電力裝置電測量儀表裝置設計規范》
GB/T13730  《地區電網數據采集與監控系統通用技術條件》
GB2887  《計算站場地技術要求》
GB/50198-2011      《監控系統工程技術規范》
DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術規范-通用要求》
DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：電能信息采集終端技術規范-低壓集中抄表終端特殊要求》
DL/T 698.41-2010    《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》
DL/T/814-2013       《配電自動化系統功能規范》

3.2 系統架構設計
        鑒于啟東某生物制藥公司宿舍樓電能管理系統的建筑規模、性質，以及后續項目的可連帶發展的性質，安科瑞電氣股份有限公司數據服務部根據用戶的幾點需求以及在相同性質工程中的經驗，對該建筑的智能配電系統的搭建做以下設計：啟東某生物制藥公司宿舍樓電能管理系統所有監控點位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協議。在宿舍樓配置安裝數據采集器，現場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數據總線直接鋪設至的數據采集設備。數據采集器通過網線和光纖傳輸數據至系統后臺主機。系統示意圖1所示。

4 系統功能
        上位機軟件采用安科瑞電能管理系統以及能耗監測系統，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電能管理的功能。
4.1 功能特點
        安科瑞電能管理系統以及能耗監測系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統具有人機界面友好，顯示數據直觀，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各個監控點位的運行狀態。界面如圖2所示。

圖2通訊示意

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

圖3 監測詳圖

4.2.3 曲線
       曲線反應了整個系統具體配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的電參量。通過實時數據的曲線顯示，直觀反映本項目各個監測回路的運行趨勢，便于管理者實時了解系統運行狀態。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測回路的在過去某時間點的運行數據，通過當前或者過去某時間點的實時參量數據反映回路狀態。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖5所示

圖5參數抄表

5 項目總結
        啟東某生物制藥公司宿舍樓的配電系統主要監測節點在樓層配電箱和宿舍衛生間安裝電表，水表，由此實現用戶用能的階段時間數據采集。系統的設計、安裝、調試的同時，也是同時對配電系統的各項參數進行詳細梳理，核對；通過對現場各個電力參數的核對，從而了解配電體系的運作狀態。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示業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據的分析、研究，制定相應的生產工藝調整計劃。該系統運行安全、可靠、穩定，還為配電系統終端用戶提供各個配電回路的具體用電明細，為后期電力系統的維護及制定合理的用能計劃，提供可靠的數據依據。在項目實施中，還根據客戶要求定制了月報表，配合客戶的實際需求，提供一手用能數據。
        安科瑞電氣股份有限公司是一家集研發、生產、銷售和服務于一體的高新技術企業，致力于為用戶端提供能效管理和用電安全的系統解決方案。安科瑞電氣具備從云平臺軟件到傳感器的完整生產線，目前已有8000多套各類系統解決方案在全國各地運行，幫助用戶實現能源的可視化管理，提供能源數據服務，為用戶高效和安全用能保駕護航。具體產品可前往進一步了解。

參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業酒店電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6
[3].韓月?， 耿寶宏?， 高強.智能變電站變電設備在線監測系統研究[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測系統[J].城市建設理論研究 2012. 10

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作者介紹：徐行德，男，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事光儲充等研發與應用