用户端电能管理系统

安科瑞 鲍静君

电网由发、输、变、配、用五个环节组成，用户端是电力系统的“配、用”环节，是智能电网的用电末端，主要有工矿企业、商用楼宇、居民小区等用户。电网80%以上的电能是用户端消耗的。建立用户端电能管理系统，可以在电力变压器到用电设备之间，使电能传输、分配、控制、保护及管理实现网络化、智能化。使用电更加可靠、安全、高效、环保。

用户端电能管理系统就是把众多带通讯接口的控制设备和仪表与计算机连接起来，实现集中数据采集、处理、监控、分析、调度等智能化管理。系统方案主要有施耐德的Powerlogic监控系统、ABB公司ESD2000监控系统、安科瑞公司的Acrel-3000电能管理系统，派诺电子的西格码监控系统等。

下面以安科瑞电气股份有限公司Acrel-3000电能管理系统为例，介绍用户端用户端电能管理系统的功能及应用。

系统结构

 

 

Acrel-3000型电能管理系统可对低压设备消耗的电能进行分项计量。其软件运行于windows操作系统，包括windows2000、windows NT、windowsXP等windows系列操作系统。系统除了与安科瑞电气股份有限公司*的仪表良好兼容外，还支持数百种各种硬件设备，包括目前流行的各种板卡、仪表、PLC等。支持各种常用电力通信规约，如部颁CDT规约、POLLING、1801、101、DNP等电力规约。

按照国家对电能计量的相关要求，本系统对耗电量进行分项计量，包括：

(1)照明插座用电：为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电。

(2)空调用电：主要包括冷热站用电、空调末端用电。

(3)动力用电：主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。

(4)特殊用电：主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电。

功能介绍

Acrel-3000电能管理系统的功能主要包括有：

前台人机交互界面

设计适合客户要求的交互界面;标准图元库，方便调用组合;实时数据采集和显示;数据信息的自动逻辑计算和处理;设备参数远程更改设定;合、分闸状态显示和强制操作。

信息处理

利用采集信息及特定方法进行计算;统计总功率、较大需量、开关次数;采集功率因数、设定上下限;记录负荷状况分析电能质量;温湿度信息的采集和处理显示(该功能须配备温湿度控制器)。

报警/异常/事件存储

断相报警实时显示;通讯异常记录存储;合、分闸操作记录;当日报警事件的实时显示;历史事件的查询、打印。

曲线及报表管理设置功能

客户要求的电参量的趋势曲线;正/反向有/无功电度的历史趋势;设计满足客户需求的各种报表;自动生成电能计量的日、月、年报表;可根据常用的MS Excel设置模板并生成相应报表，使用户轻松使用;查询任意时刻报表、显示并打印。

后台数据库管理

应用广泛的数据库软件如Access、MSSQL;建立开放式、网络化数据库;存储*年限或所有的数据信息;软件系统实现的动态链接库;实时数据信息更新安全可靠;支持C/S、B/S方式，实现数据远传。

多级权限用户管理

密码登录后台，保证设置安全;高权限对低权限管理，分级操作，各权限均具修改密码功能。

通讯管理设置

各串口自主配置，操作方便;不同设备的通讯协议选择;通讯波特率自主选择;系统根据选择结果自动对该前置机某端口所连各设备进行统一的遥控配置。

网络功能

双机热备功能，支持双机、双网、双设备等冗余，并采用热备份的形式确保系统稳定可靠的运行，配置简单、方便。网络上任意一台机器可*为I/O服务器(即前置机)，网络上的其他机器可方便地从该机器上获取数据。

其它功能及特点

主接线图、潮流图显示、实时数据显示均可屏幕拷贝。

实时显示电站各实时电量，开关状态，信号状态及动作累计数据。

实时显示当前各模块，通讯，打印机等工作状态，出错自动报警。

正常显示主接线图、潮流图、地理图等图形工况。其上数据自动刷新，大于整屏画面可漫游移动。

正常显示各主变温度，设备电压，电流，负荷棒图并定时存储相关历史数据，根据运行工况及现场情况，可在线修改各测量电量各种特征。优化及扩充系统。

可动态显示及修改各保护装置内保护定值，可在线投退保护装置内各保护功能对于各类检测电量的修改及功能操作，系统配有多种授权密码，整个系统操作控制方便可靠。

通过ODBC接口支持各种数据库，如ORACAL、SYBASE、SQLSERVER、ACCESS等等。

WEB发布功能，制作的所有画面均可以HTML的格式在网上发布，远方计算即可通过INTERNET利用IE浏览器登录到WEB服务器上浏览系统实时数据。

故障录波的处理，可记录故障录波数据，以曲线形式显示波形以供分析。

事故追忆，能以表格的形式列出事故发生时各开关的变位顺序和相关遥测量的数据值。软件界面

Acrel-3000数据采集

 

Acrel-3000可采集和处理电力系统常用的各种遥测量、遥信量、脉冲量等。如：遥测量：电压、电流、有功、无功等;遥信量：开关状态、刀闸位置、保护动作信号、事故跳闸总信号、预告信号等;脉冲量：电度量、周波、时间量、设备参数、保护定值等;非电量：温度、压力、湿度、火灾报警、防盗报警等。

报警处理

事件报警：包括开关量报警，模拟量越限报警。当产生报警时，可自动推出报警窗口，列表显示报警信息，在报警窗口中，可完成浏览、筛选、确认等操作;报警产生时，可同时进行声光、语音等报警;可打印报警记录。

 

趋势曲线图显示

Acrel-3000可实现电压、电流、功率等电参数的实时和历史趋势曲线显示，对某一时刻的电参数变化进行查询。

主界面显示

Acrel-3000可根据现场的设备安装情况及布局将其用图形界面形象的表示出来，图为低压系统的配电图。

 

     实时报表显示

 

Acrel-3000可进行报表的查询和打印， 包括有三相电流、三相电压，功率因数、等参数的查询和打印。

 

 

月抄表数据的查询

Acrel-3000显示某个月的电表数据，可进行自定义查询，打印输出。

系统运行状况图

Acrel-3000系统开关量、模拟量、脉冲量一览表，记录开关量变位动作次数，系统各保护装置保护投退表、保护定值表、各微机装置内信号表，系统安全运行天数。系统各脉冲电量读取，日、月、年统计一览表等。




 

显示现场系统设备当前的运行状态及系统运行信息。




 

Acrel-3000 系统性能指标

平均无故障工作时间>30000小时;

遥测传送时间<3S;

遥信量：遥信变位时间<3S，遥信正确率**;

遥控、遥调：遥控、遥调传送时间<3S，遥控正确率**;

屏幕画面调用响应时间<3S;

告警响应时间<2S;

画面实时数据更新时间<3S;

开关量在数据库中更新时间<2S;

模拟量在数据库中更新时间<2S;

系统容量根据硬件配置的扩充无限扩容。