電能管理系統(tǒng)在嘉定司法中心的應(yīng)用
0 引言
嘉定司法中心位于嘉定新城白銀路、永盛路路口,總占地面積85畝,總建筑面積9.2萬平方米,預(yù)計(jì)工程建安投資4億元,建成后,供區(qū)法院、檢察院、公安局、政法委、610辦公室在內(nèi)的政法系統(tǒng)單位辦公使用。該項(xiàng)目有1#(公安局)、2#(法院、檢察院)兩個(gè)變配電室,室內(nèi)的配電柜中安裝了安科瑞332塊PZ系列可編程智能電測表。為了能夠?qū)崿F(xiàn)電力參數(shù)實(shí)時(shí)遙測、電能計(jì)量、電能報(bào)表等功能,系統(tǒng)采用Acrel-3000電能管理軟件,做到集中管理、集中控制,省去了值班人員現(xiàn)場抄表的煩瑣,具有投資少、簡明實(shí)用、便于智能管理等優(yōu)點(diǎn)。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-3000電能管理軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過程控制的專用軟件,較大特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成,它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實(shí)現(xiàn)方法,只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”,便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能。比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,所有應(yīng)用(例如趨勢曲線、報(bào)警等)對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地?cái)?shù)據(jù)完全相同,通過“組態(tài)”的方式大大縮短了自動化工程師的系統(tǒng)集成時(shí)間,提高了集成效率。嘉定司法中心電能管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1。
圖1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu),按功能或區(qū)域進(jìn)行劃分,模塊化設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)分為三層,即現(xiàn)場層、中間層、主控層。
1.1 現(xiàn)場層
現(xiàn)場層主要任務(wù)是將現(xiàn)場的各種配電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和測量,并將采集和測量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其中1#變配電室主要設(shè)備是:PZ80-E3/KC、PZ80-E4/KC、PZ80-AI3/KC可編程智能電測表共168塊;2#變配電室主要設(shè)備是:PZ80-E3/KC、PZ96-E4/KC、PZ96-AI3/KC、PZ72-AI3/KC可編程智能電測表共164塊。上述設(shè)備均相互獨(dú)立完成各自的功能,不依賴主控計(jì)算機(jī)運(yùn)行,具備RS-485 通信接口,通過現(xiàn)場的RS-485總線將檢測到的各項(xiàng)電參數(shù)和狀態(tài)信號實(shí)時(shí)傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元—通訊服務(wù)器。
PZ系列可編程智能電測表,該系列儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。
1.2 中間層
中間層位于現(xiàn)場層與主控層之間,采用高性能、嵌入式通訊服務(wù)器。通訊服務(wù)器負(fù)責(zé)把現(xiàn)場層儀表采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換上傳到主控層,是主控層與現(xiàn)場層的橋梁。
1.3 主控層
主控層位于1#公安局變配電室旁的值班室,配置高性能、高可靠性工業(yè)級計(jì)算機(jī)、UPS不間斷電源、打印機(jī)等。Acrel-3000電能管理軟件安裝在主控計(jì)算機(jī)上,通過軟件的人機(jī)界面和各種管理功能實(shí)現(xiàn)對整個(gè)大樓電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)表管理。
嘉定司法中心的值班室位于1#公安局負(fù)一層變配電室旁,配置一臺工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī);2#變配電室現(xiàn)場采用13根總線,使用一臺16口的串口服務(wù)器,通過光纖連接至1#值班室內(nèi)的交換機(jī)上;1#變配電室現(xiàn)場采用13根總線,使用一臺16口的串口服務(wù)器,連接至值班室內(nèi)的交換機(jī);再通過大樓的局域網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)。
2 電能管理系統(tǒng)的主要功能
系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報(bào)警;事件記錄;系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測;故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打印;系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能。
2.1 數(shù)據(jù)采集與處理
數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Ep、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶,達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。
2.2 人機(jī)交互
系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖,顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù),畫面定時(shí)輪巡切換;畫面實(shí)時(shí)動態(tài)刷新;模擬量顯示;開關(guān)量顯示;連續(xù)記錄顯示等。
2.3 故障報(bào)警及事故追憶
在配電系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障時(shí),會及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警提示用戶及時(shí)響應(yīng)故障回路,同時(shí)自動記錄事件發(fā)生的時(shí)間地點(diǎn),以被用戶查詢,追憶故障原因。
2.4 數(shù)據(jù)庫建立與查詢
主要完成遙測量和遙信量定時(shí)采集,并且建立數(shù)據(jù)庫,定期生成報(bào)表,以供用戶查詢打印。
2.5 用戶權(quán)限管理
針對不同級別的用戶,設(shè)置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來的損失,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運(yùn)行。
2.6 運(yùn)行負(fù)荷曲線
定時(shí)采集進(jìn)線及重要回路電流負(fù)荷參量,自動生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線的,方便用戶及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。
2.7 電能成本管理
自動進(jìn)行日、月、年的電能統(tǒng)計(jì),可以進(jìn)行尖、峰、平、谷時(shí)段設(shè)定,實(shí)現(xiàn)具有電能分時(shí)計(jì)費(fèi)功能,同時(shí)生成日、月、年報(bào)表。
3 案例分析
上海市嘉定區(qū)司法中心低壓配電系統(tǒng)主要有8臺10/0.4 kV配電變壓器和2臺應(yīng)急發(fā)電機(jī),本系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對低壓進(jìn)線及相應(yīng)配出回路的實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)測。
進(jìn)線回路采用PZxx-E4/KC,它能測量三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等多種電參量,并帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),帶RS485通訊接口。
配出回路采用PZxx-AI3/KC,它能測量三相電流,帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),帶RS485通訊接口。
高壓配電系統(tǒng)主要監(jiān)測高壓回路的運(yùn)行狀態(tài),紅色代表合閘,綠色代表分閘;并在畫面上動態(tài)顯示三相電流、線電壓。見圖2。
圖2 1#(公安局)高壓配電系統(tǒng)圖
低壓配電系統(tǒng)主要監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備的電參量,其中包括:進(jìn)線三相電流,功率,功率,電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流,見圖3。
圖3 T1變壓器低壓配電系統(tǒng)圖
系統(tǒng)通訊狀態(tài)圖,可實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)各設(shè)備通訊運(yùn)行情況,見圖4。
圖4 1#(公安局)配電室通訊狀態(tài)
遠(yuǎn)程抄表功能,完成對各主要回路的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程集抄功能,見圖5。
圖5 遠(yuǎn)程抄表
電能報(bào)表功能,根據(jù)時(shí)間段可以查詢各回路的用電量情況,定期打印報(bào)表,見圖6。
圖6 電能報(bào)表
趨勢曲線,可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況,見圖7。
相關(guān)閱讀:
- ...· “芯創(chuàng)杯”首屆高校未來汽車人機(jī)交互設(shè)計(jì)大賽報(bào)名正式啟動
- ...· 探秘第二屆衛(wèi)藍(lán)山鷹“創(chuàng)新·共享”試驗(yàn)技術(shù)論壇!
- ...· “2018中國半導(dǎo)體生態(tài)鏈大會”在江蘇省盱眙舉行
- ...· 新主題新規(guī)劃,CITE 2019瞭望智慧未來
- ...· 從汽車到工廠,TI毫米波傳感器致力于創(chuàng)造更智能的世界
- ...· 意法半導(dǎo)體(ST)、Cinemo和Valens在CES 2018展上聯(lián)合演示汽車信息娛樂解決方案
- ...· 北京集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇即將在京召開
- ...· 三菱電機(jī)強(qiáng)勢出擊PCIM亞洲2017展
- ...· GPGPU國產(chǎn)替代:中國芯片產(chǎn)業(yè)的空白地帶
- ...· 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中Wi-Fi連接的四個(gè)關(guān)鍵因素
- ...· 第三屆中國MEMS智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會即將于蚌埠拉開帷幕
- ...· IAIC專項(xiàng)賽演繹“中國芯“應(yīng)用創(chuàng)新,信息安全高峰論壇亮劍海寧
- ...· 智能控制有源鉗位反激
- ...· 解讀5G毫米波OTA 測試技術(shù)
- ...· 多個(gè)市場高速增長推動Molex加強(qiáng)汽車領(lǐng)域的發(fā)展
- ...· 中國綠色制造聯(lián)盟成立大會召開在即 政產(chǎn)學(xué)研用共探綠色發(fā)展新模式
- ...· Efinix® 全力驅(qū)動AI邊緣計(jì)算,成功推出Trion™ T20 FPGA樣品, 同時(shí)將產(chǎn)品擴(kuò)展到二十萬邏輯單元的T200 FPGA
- ...· 英飛凌亮相進(jìn)博會,引領(lǐng)智慧新生活
- ...· 三電產(chǎn)品開發(fā)及測試研討會北汽新能源專場成功舉行
- ...· Manz亞智科技跨入半導(dǎo)體領(lǐng)域 為面板級扇出型封裝提供化學(xué)濕制程、涂布及激光應(yīng)用等生產(chǎn)設(shè)備解決方案
- ...· 中電瑞華BITRODE動力電池測試系統(tǒng)順利交付北汽新能源
- ...· 中電瑞華FTF系列電池測試系統(tǒng)中標(biāo)北京新能源汽車股份有限公司
- ...· 中電瑞華大功率高壓能源反饋式負(fù)載系統(tǒng)成功交付中電熊貓
- ...· 中電瑞華國際在電動汽車及關(guān)鍵部件測評研討會上演繹先進(jìn)測評技術(shù)
- ...· 數(shù)據(jù)采集終端系統(tǒng)設(shè)備
- ...· 簡儀科技踏上新征程
- ...· 易靈思® 宣布 AEC-Q100 資質(zhì)認(rèn)證和汽車系列產(chǎn)品計(jì)劃
- ...· 易靈思® 宣布擴(kuò)充高性能 鈦金系列™ FPGA 產(chǎn)品 鈦金系列產(chǎn)品擴(kuò)充至包含 1M 邏輯單元的 FPGA
- ...· 易靈思® 宣布Trion® Titanium 在臺積電 (TSMC) 16納米工藝節(jié)點(diǎn)流片
- ...· TI杯2019年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽頒獎典禮在京舉行
- ...· BlackBerry QNX虛擬機(jī)獲得全球首個(gè)汽車安全完整性等級(ASIL) ‘D’認(rèn)證
- ...· 威馬汽車選擇BlackBerry助力下一代汽車