0引言 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所(以下简称医学研究所)位于苏州高新区太湖附近的苏州科技城。生物医学工程是国家发展的支柱产业。为响应国务院制定的一系列促进节能减排的政策措施,更好地监控和管理配电系统。因此,建立了后台电力监控和电力管理系统,智能管理配电。 1系统设计 变配电系统主要由A区变电所和B区变电所进行变配电管理,为整个医务人员提供所需的电力,A区变电站附近有值班室,实时检查处理现场情况。整个医务人员占地面积广,B区变电站提供另一个区域的电力。因此,为了实现对整个医疗机构电力系统的实时监控和各区电力管理,在值班室设立了监控中心ACREL-实现整个配电系统的实时监控和电能管理。 1.1 系统结构 Acrel-以监控主机、通信设备、测控单元为基本工具,为大型公共建筑实时数据采集、开关状态监共建筑的实时数据采集、开关状态监控和远程管理和控制提供了基本平台。它可以与检测和控制设备形成任何复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构,如图1所示:站控管理层、网络通信层和现场设备层[1]。
1)站控管理层 电力监控系统的站控管理是人机交互的直接窗口,也是系统的上层。主要由工业计算机、打印机等系统软件和必要的硬件设备组成UPS电源等组成。监控系统软件具有良好的人机交互界面,计算、分析和处理收集到的各种数据和信息,并通过图形、数字显示和声音反映现场的运行状态。 监控主机:用于数据采集、处理和数据转发。为系统管理、维护和分析提供数据接口。 打印机:系统召唤打印或自动打印图形、报表等。 UPS:确保计算机监控系统的正常供电,确保站控管理层设备的正常运行,并提供足够的时间存储数据。 2)网络通信层 通信层设备为串口扩展卡。该层是数据信息交换的桥梁,负责收集、分类和传输现场设备返回的数据信息,并传达上位机对现场设备的各种控制命令。 通信介质:系统主要采用屏蔽双绞线RS485接口,MODBUS现场设备实现现场设备与上位机的实时通信。 3)现场设备层 现场设备层是一个数据采集终端,主要由智能仪器组成,采用高可靠性和现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端,将采集的数据上传到数据中心。测量仪器负责基层数据采集,监控数据必须完整、准确、实时传输到监控主机。 1.2 现场仪表 对于中压10kv电路线路保护,采用微机继电保护装置,实现线路过流速断开保护,并具有遥测和遥信功能。开关量:断路器分合状态、隔离手车位置等信号。电路的电能测量采用ACR220EL电力仪器收集和测量电参量。收集的主要电参量包括三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、频率和功率因数。 对于0.4kv变压器出线电路采用ACR220EL电力仪表,ACR220EL多功能电表可安装在动力箱或低压出线柜门板上,面板尺寸80mm×80mm,规格为220/380V、5A,电流通过互感器连接,精度0.5级,广泛应用于高低压进线柜、联络柜、出线柜、动力柜等场合。RS485接口,Modbus通信协议[2]。 2系统功能 上位机软件为Acrel-3000电力监控和电力管理系统组态软件,该软件是收集和监控现场电参数数据的软件。其特点是系统集成可以灵活多样的组态而不是编程。它提供了良好的用户开发界面和简单的工程实现方法,只要预设的各种软件模块是简单的组态,收集和监控现场数据非常容易。Acrel-3000电力监控和电力管理系统具有友好的人机交互界面,可以实时定期收集现场设备的电源参数和开关量状态,并将收集到的数据上传到监控主机进行实时显示和存储。Acrel-3000电力监控和电力管理系统具有友好的人机交互界面,可以实时定期收集现场设备的电源参数和开关量状态,并将收集到的数据上传到监控主机进行实时显示和存储。该系统还提供实时曲线和历史趋势曲线分析、报告、事件记录和故障报警[3]。整个系统可以收集和统计所有电路的用电量,实现远程自动抄表、电力监控和电能管理功能。 1) 数据采集和显示 现场仪器测量和收集电路数据信息,上位机软件定期或周期收集和存储现场仪器数据,可以自由设置收集时间周期和系统支持的收集周期。您可以随时查看任何仪表的瞬时值、累计量等信息,并记录电力仪表的电压、电流、功率因数和有功电度。这些参数信息可以自动存储在数据库中,以便于查询。 该系统具有友好的人机界面,便于普通现场值班人员查看和记录相关信息。系统图不仅显示了线路的开关状态,还实时显示了电压、电力、有功电度等重要电力参数。所有数据信息都定期保存在数据库中。
2) 远程抄表 系统可以实时显示和保存收集到的所有数据,从而手动查询每个电路的所有实时和历史电参数数据,并以表格的形式显示给用户,以便于打印和保存。
3) 电能报表和棒图 系统电路名称的不同,系统采集的有功电度数据自动生成日报表、月报表和年报表,并具有报表打印功能,可以在一定时间内查询和打印电路的用电量。同时,这些报告也可以使用Excel格式导出。 根据生成的电能报表,系统还可以根据不同的时间形成年用电棒图、月用电棒图和日用电棒图,便于查看。
4) 电流趋势曲线 对于重要电路,不仅可以实时显示和监控电流,还可以根据保存的历史数据制作趋势曲线,检查实时和历史变化趋势,预测电力负荷容量,查询电力故障,确保电力负荷的安全运行。
5)事件记录和报警 主要用于查看历史报警信息;帮助用户查询和回忆事故;支持历史查询、打印等功能。实时报警信息会立即弹出,提醒用户操作。所有操作都有自动事件记录功能。 3结束语 随着智能建筑的发展和电力的广泛应用,智能建筑配电系统的智能集成管理已成为国家机关办公建筑和大型公共建筑智能建设的趋势。本文是基于ACREL-3000电力监控和电能管理系统不仅可以实时显示功率运行状态和功耗状态,还可以分析和处理数据,以适用的方式显示,满足用户用户的需求,实现收集的分析和处理,生成各种电能报表、分析曲线和图形,方便用户使用,实时监控配电系统,远程抄表和分析研究电能,为智能建筑节能技术提供参考。