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上海世博村VIP生活馆配电系统分为高、低压两大部分,高压部分为两条10KV进线,有4台变压器。世博洲际酒店属于重要电力负荷用户,作为世博村项目中规格最高的酒店,电力稳定供应的重要性可想而知。低压部分分为低压配电室、冷冻机房、水泵房、应急柴油发电机组,且在每一个楼层中都有低压配电房,为每一层中的各设备回路供电。
结合该配电系统的电能管理系统Acrel-3000,充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展,对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网,通过计算机和通讯网络,将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体,实现电网设备运行的远程监控和集中管理。
1 电能管理需求分析及系统构成
由于该项目是五星级酒店,现场需要监测所有安装智能仪表的回路,并且需对空调、照明、动力用电进行分类统计,并且该统计报表需每天自动生成,现场设备运行状态包括回路合分闸状态也需实时显示。现场仪表众多,采用了3个串口服务器加交换机的组网方式。
本系统采用分层分布式计算机网络结构:
即间隔层、通讯层和站控层如下图所示:
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现场测控层主要的设备为:多功能网络电力仪表、微机保护装置等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采用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,同时远传至站控层,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,RS485采用屏蔽线传输,一般都采用二根连线,接线简单方便。
2 电能管理系统主要功能
2.1 数据采集与处理
数据采集是配电监控的基础,数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成,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,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。
2.2 人机交互
系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面,CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态及相应实时运行参数,画面定时轮巡切换;画面实时动态刷新;模拟量显示;开关量显示;连续记录显示等。
2.3 故障报警及事故追忆
在配电系统发生运行故障时,会及时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,以被用户查询,追忆故障原因。
2.4 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,定期生成报表,以供用户查询打印。
2.5 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生产,生活带来的损失,实现配电系统的安全,可靠运行。
2.6 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的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况。
2.7 电能成本管理
自动进行日、月、年的电能统计,可以进行尖、峰、平、谷时段设定,实现具有电能分时计费功能,同时生成日、月、年报表。
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