江蘇安科瑞電器制造有限公司

解決方案

電能計量管理系統

1 概述
    用戶端消耗著整個電網80%的電能,用戶端智能化用電管理對用戶可靠、安全、節約用電有十分重要的意義。構建智能用電服務體系,全面推廣用戶端智能用電管理解決方案,實現電網與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內容主要包括:智能樓宇、智能電器、增值服務、客戶用電管理系統、需求側管理等課題。
樓層電能管理系統和能耗管理系統正是針對以上課題而研發的用戶端能源管理分析系統。能耗管理系統在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析,通過對用戶端所有能耗進行細分和統計,以直觀的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況,便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣,有效節約能源,為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。
2 參照標準

GB50052-2009
供配電系統設計規范
GB50054-2011
低壓配電設計規范
IEC 61587
電子設備機械結構系列
DL/T448-2000
《電能計量裝置技術管理規程》
DL/T 698
電能信息采集與管理系統
DL/T 698.1-2009
第1部分:總則
DL/T 698.2-2010
第2部分:主站技術規范
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/814-2013
配電自動化系統功能規范
GB/T/3047.1
面板、架和柜的基本尺寸系列
DL/T5137-2001
《電測量及電能計量裝置設計技術規程》

3Acrel-3000電能遠程集抄管理系統
3.1 系統功能
3.1.1登錄界面
安科瑞Acrel-3000電能管理系統可以根據用戶要求定制個性化的系統登錄界面,登錄界面所用的圖片、Logo等需要用戶提供。

3.1.2配電監測
安科瑞Acrel-3000電能管理系統具備友好的人機界面,能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況,同時將實時采集的各回路的電參量信息,以及配電回路開關的分合閘狀態,實時顯示在系統界面中。

3.1.3電能報表
安科瑞Acrel-3000電能管理系統以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路定時抄表匯總統計功能,用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況,即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明,并在用電誤差偏大時可追溯,維護計量體系的正確性。

3.1.4負荷曲線
安科瑞Acrel-3000電能管理系統對配電系統總進線回路(或重要負荷的出線)設計了負荷趨勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統負荷占比,確保供電可靠性,為用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能,還可分析用能需量的增長趨勢,適時調整需量申報,減少因需量偏差過大造成的多余繳費。

3.1.5電參量報表
安科瑞Acrel-3000電能管理系統具有對實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能,所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實時數據庫。在監控畫面中能夠自定義需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢最近更新的記錄數等,并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。

3.1.6統計報表
安科瑞Acrel-3000電能管理系統為用戶提供了綜合的電能和需量統計報表功能,包含不同饋線的峰平谷用電量統計與記錄,從而為用電的合理管理提供了數據依據(需要選用帶復費率和最大需量功能的電力儀表)。同時可對各回路進行日、月報表的統計,減少配電系統維護人員的電能統計的工作時間,提高工作效率。

3.1.7遙信實時報警
安科瑞Acrel-3000電能管理系統具備遙信報警配置功能,系統能夠對配電回路斷路器的分合閘動作進行實時監測并報警。系統報警時能夠進行信息語音提示,自動彈出報警畫面。

3.1.8遙測實時報警
安科瑞Acrel-3000電能管理系統具備遙測報警配置功能,報警類型包括電壓越限、電流越限、頻率越限、功率因數越限、斷路器分合閘。系統報警時能夠進行信息語音提示,自動彈出報警畫面。

3.1.9遙信、遙測歷史報警查詢
安科瑞Acrel-3000電能管理系統能夠對遙信、遙測報警數據進行存儲,方便用戶對系統報警事件進行追溯查詢。

3.1.10電能質量監測
安科瑞Acrel-3000電能管理系統可以對整個配電系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。例如配電系統維護人員可以通過諧波分析界面掌握配電系統的諧波含量,及時采取相應的措施提高配電系統的可靠性,減少因諧波造成的供電事故的發生。

3.1.11用戶權限管理
安科瑞Acrel-3000電能管理系統為保障系統安全穩定運行,設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如配電回路名稱修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行維護管理提供可靠的安全保障。

3.1.12通訊狀態圖
安科瑞Acrel-3000電能管理系統可以實時顯示接入系統的各設備的通訊狀態,能夠完整的顯示整個系統網絡結構,可在線診斷系統網絡通訊狀態,發生網絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態,對出現異常的設備及時維護,保證系統的穩定運行。

3.1.13基于B/S的網絡應用
安科瑞Acrel-3000電能管理系統配置了強大的WEB頁面發布功能,從而使得用戶可以通過基于Windows平臺的IE或其他主流瀏覽器,查看系統實時數據、監控畫面、歷史數據,瀏覽效果與在Acrel-3000服務器端看到的系統畫面完全相同。

3.1.14數據轉發
安科瑞Acrel-3000電能管理系統支持多種標準協議的數據轉發,實現與第三方系統的數據共享。支持Modbus-RTU、Modbus/TCP、IEC104(南瑞)通訊協議的數據轉發,能夠支持工業OPC接口,通過OPC接口實現與其他系統(如BA系統)進行數據交互。
 

3.1.15手機短信報警
安科瑞Acrel-3000電能管理系統支持手機短信報警功能,系統遙信、遙測實時報警信息可以通過短信報警模塊發送到指定的系統管理人員手機上,使得用戶能夠及時了解現場配電情況,消除可能發生的配電隱患。

3.1.16GPS系統時鐘同步
安科瑞Acrel-3000電能管理系統可集成配置GPS授時設備,對系統主機進行GPS同步授時,以保證整個系統有統一的時間基準,為電力系統故障分析提供可靠的時間保障。
 

3.1.17開放的系統擴展功能
安科瑞Acrel-3000電能管理系統監控軟件具備多種標準的接口和協議的接入,如支持485總線,多種不同的通訊協議如Modbus-RTU、Modbus/TCP、IEC103、IEC104等,同時具備后期對非標準規約協議的開發接入,使得所有智能設備都能無縫連接到后臺系統中來。同時系統支持工業OPC接口與其他系統(如BA系統)進行數據共享。

3.1.18雙機冗余功能
安科瑞Acrel-3000電能管理系統具有配置雙機冗余的功能。該功能提高了系統的安全性和容錯性,保證了系統中即使某臺監控主機出現異常也不會影響到整個Acrel-3000電能管理系統的正常運行。
3.2 系統層次結構
Acrel-3000電能管理系統通常采用分層分布式結構進行設計,即現場設備層、網絡通訊層和站控管理層:
?現場設備層
現場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等,也是構建該配電系統必要的基本組成元素。肩負著采集數據的重任,這些設備可為乙方各系列帶通訊網絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監測模塊和電動機保護器等。
?網絡通訊層
網絡通訊層主要是由通訊服務器、接口轉換器件及總線網絡等組成。該層是數據信息交換的橋梁,不同的接口轉換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網等各種接口,組網方式靈活,支持點對點的通訊、現場總線網絡、以太網等類型的組態網絡。通訊服務器主要用于直接對現場儀器儀表轉達上位機的各種控制命令,并負責對現場儀器儀表回送的數據信息進行采集、分類和存儲等工作,如電壓/電流等電參量、輸入開關量狀態、修改儀表內部參數或各種控制繼電器斷開/閉合的操作命令等;光電隔離保護裝置主要是為保證上位機的正常工作,避免網絡中不穩定信號對其造成的干擾或破壞;接口轉換器件則是由于現場儀表或其它系列的裝置與上位機的通訊接口存在差異,需要進行轉換方可進行數據交換。
?站控管理層
站控管理層是針對配電網絡的管理人員,該層直接面向用戶。該層也是系統的最上層部分,主要是由電能管理系統軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面,通過數據傳輸協議讀取前置機采集的現場各類數據信息,自動經過計算處理,以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況,并可接受管理人員的操作命令,實時發送并檢測操作的執行狀況,以保證供用電單位的正常工作;電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式,報表內數據嚴格按照各種標準進行計量,用戶只需查找打印即可,極大的方便了操作,提高了工作效率。

3.3 產品選型

4 Acrel-5000建筑能耗監測系統
4.1 系統功能
系統可按使用年份統計建筑物各分類能耗——電、水、氣、集中供熱、集中供冷以及其它能源消耗量,自動折算成相應的標準煤消耗量,從而反映建筑物當年各分類能耗用能和綜合能耗。系統以曲線圖形展現各類能耗的消耗的消耗趨勢,便于業主方實時直觀掌握能源消耗情況。

系統可反映出建筑物當日與昨日同期、當月與上月同期、當年與上年同期總體用能的對比情況,并顯示建筑物過去48小時、1個月、12個月及3年的用能趨勢,當年用能的對比分析、當月的分項用能餅圖。便于業主方對能耗消耗的趨勢進行對比分析,判斷用能走勢,及時調整設備運行計劃,節約能源消耗。

系統依據建筑物能源消耗的分布情況進行能耗計量點的選取和設置,使得能耗監測系統可以覆蓋整個建筑物。系統使用者可通過相關界面調取該建筑物各能耗節點的能耗統計報表,減少用能的“跑、冒、滴、漏”和計量誤差。

系統依據住建部分類分項能耗數據采集導則,將建筑物耗電分為照明插座、空調、動力和特殊用電進行計量裝置選型和設置,并按用能區域或功能區域等劃分并進行統計,以報表和同、環比棒圖形式展現該區域的能源消耗。

系統可針對能源消耗量大的設備或區域進行準確定位,便于管理層制定節能績效考核制度,推動節能降耗的真正有效執行。為用能重點設備建立運行記錄檔案,長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果,結合設備維護保養記錄,為設備的運行維護提供依據。

系統提供分級權限管理功能,對具備權限用戶提供開放的信息維護接口,用戶可自行對建筑和系統監測范圍內計量點的信息進行增、刪、改和查詢,建筑物信息包括建筑類型、建設年代、建筑面積、建筑物人員數量等。系統還對無法自動采集的計量信息提供手動錄入功能,便于使用者全面掌握建筑物總體能耗情況。

系統依據《國家機關辦公建筑以及大型公共建筑能耗監測系統分享能耗數據傳輸技術導則》以及建筑物所在省市的地方性節能技術規程、規范的要求,可實現按既定數據格式和上傳方式,將建筑物能耗數據信息上傳至上級數據中心平臺的功能。

4.2 系統層次結構
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具,根據現場實際情況采用現場總線、光纖環網或無線通訊中的一種或多種結合的組網方式,為大型公共建筑的實時數據采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺,它可以和檢測設備構成任意復雜的監控系統。開放性、網絡化、單元化、組態化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構:

4.3 產品選型

4 費控管理系統
4.1 IC卡表本地預付費系統
?功能概述
本地IC卡預付費電能表帶讀卡和繳費充值功能。用戶通過售電窗口進行開戶、充值、補卡業務流程,辦完業務后須將IC卡插入電表,電表充值,連續用電計算并扣除,顯示剩余電量,余額不足跳閘,續購電后復電。
?系統特點
IC卡表本地預付費方案適合于電表分散安裝的場合。施工簡單,不需要安裝其他設備,不需要鋪設線纜,減少了施工費用。不足之處是無法實現遠程采集、控制。如有實時數據采集的需要,可輔之電能集抄系統來實現。
?系統示意

?產品選型

4.2 基于射頻卡充值終端的預付費系統
?概述
射頻卡充值終端帶讀卡和電表通信功能。用戶通過售電窗口進行開戶、充值、補卡業務流程,辦完業務后須在對應的集中充值終端上刷卡,終端通過485通信給電表充值,電表連續用電計算并扣除,顯示剩余電量,余額不足跳閘,續購電后復電。
?系統特點
基于射頻卡充值終端預付費方案適用電表集中安裝的場合。當用戶不便進入電表集中安裝的強電間時,可通過安裝在強電間外的充值終端方便地實現充值。充值終端提供本地集抄,可供用戶查詢剩余金額。不足之處是需要局部組網,布置485通信至終端,施工相對復雜,建設成本稍高。
?系統示意

?產品選型

4.3 后臺遠程預付費系統
?概述
本地費控電能表通過網絡獲取繳費充值。用戶通過窗口進行開戶、充值,主站通過通信網絡將交費信息下發到用戶電表,電表經解密校驗后完成充值錄入,連續用電計算并扣除,顯示剩余電量/費,余額不足跳閘,續購電后復電。
?系統特點
后臺遠程預付費方案適用電表集中安裝,且需要用電集抄管理的場合。該方案可以對用戶電表進行遠程拉合閘,便于控制,簡化購電流程,用戶營業廳購電完成后,主站直接進行電費下發,減少人工干預,方便用戶操作。但對通道要求比較高,現場施工量較大。
系統示意

產品選型

?4.4 宿舍用電管理系統
?概述
宿舍用電管理系統具有計量管理、安全用電、節能管理等功能。學校管理方可通過系統實現對宿舍的用電計量統計,預付費售電管理。系統支持負載功率限制,當用戶負載超過設定值時可執行過載斷電。系統支持定時控制管理,能實現對照明、插座、空調等回路的通斷電控制。
?系統特點
宿舍用電管理系統適合于學校學生宿舍的計量及用電管理。該方案可以對用戶宿舍回路進行遠程拉合閘,便于控制,主站直接進行電費下發,減少人工干預,方便用戶操作。但對通道要求比較高,現場施工量較大。

  產品選型

5 AZX-J低壓智能計量箱
5.1概述
隨著城市化進程的進一步加快和人民生活水平的日益提高,新建物業不斷增加,電力供電公司將電能輸送到學校、社區、商業廣場、工廠、企業等用戶后,用戶有對電能進行細分的需求。AZX-J低壓智能計量箱,在將電能分配的同時,對電能可按不同單位、部門細分,還可同時針對不同用電設備進行細分計量(如照明、空調、動力、特殊用電等),并通過通訊網絡將用電數據即時上傳至后臺,信息直觀可靠,使用戶方便地進行用電計量管理,實現能效管理。


5.2工作原理

5.3電能計量特點
◆在線統計數據
    在樓宇,公共設施內部加裝低壓智能計量箱后,通過通訊網絡可以實時在線了解各個用電子系統的真實能耗狀況。
◆分項計量管理
電能計量可按不同單位、部門細分,也可按不同用電設備進行細分(如照明、空調、動力、特殊用電等)進行計量統計。
◆提高能源管理
    根據統計出的能耗數據,用戶可以針對各個用電單位的特性配置的能耗管理方案。
◆重要設備的實時運行監測
    當用電系統中的一些重要設備發生用電異變時,通過實時監測可以發現這些異常,及時做出反應。
5.4執行標準
DL/T 448-2000   《電能計量裝置技術管理規程》
Q/GDW 347-2009  《電能計量裝置通用設計》
Q/GDW 355-2009  《智能電能表系列標準》
GB-7251.3-2006  《低壓成套開關設備和控制裝置設備》
DIN VDE0105     《電力設備的運行》
DL/T 645-2007   《多功能電能表通信規約》
DL/T614-2007    《多功能電能表》
GB/T19882.31    《自動抄表系統 第31部分》
GB/T1987.1-2005 《自動抄表系統低層通信協議》
5.5型號說明

5.6產品特點
◆ 箱體采用模塊化設計,滿足客戶更多表位安裝和預留,方便客戶的各種模數化元器件的安裝,結構設計緊湊合理,布線整齊大方,維護方便。
◆ 具有數據采集功能和標準的通信接口,可實現遠程實時監測和計算機聯網管理。
◆ 多種電流規格電表,二次表、一次表均可安裝,適用性強。
◆ 加裝微斷與保險絲,保護表計與主電路。
6技術參數

技術參數
指標
電氣參數
額定電壓
AC400V/230V
額定頻率
50Hz
電表電流規格
1.5(6)A,5(20)A,10(40)A,20(80)A
精度等級
有功1級0.5s級,無功2級
絕緣電壓
400V
結構特性
防護等級
最高可達IP54
顏色
RAL7035(可按客戶要求定制)
環境條件
工作溫度
-20℃~55℃
貯存溫度
-25℃~65℃
相對濕度
95%
海拔
≤2000m
污染等級
2
通訊協議
RS485接口, Modbus-RTU協議(或DL/T645規約)

5.8外形尺寸

序號
監測回路
外形尺寸 寬×高×深(mm)
1
1路
210×360×120
2
2路
420×360×120
3
3-4路
500×600×250
4
5-6路
600×700×250
5
7-12路
700×1000×250
6
13-16路
900×1200×250

5.9 應用領域
圖書館中存在大量用電設備,人員流動大、區域廣,智能計量箱可以對照明、空調、辦公用電進行分項計量,通過采集到的能耗數據,結合日常管理可以發現不合理用能,對各個區域的能耗綜合管理,配置能耗管理方案。

   
宿舍是企業職工和學生生活的重要場所,是學習和工作的強大后勤保障,安裝計量箱之后,可以對宿舍中使用的空調,取暖設備,生活用電進行監測,不僅可以實現宿舍電能計量,使學生或員工直觀了解用電情況,更可以有效防止違禁電器使用,排除用電安全隱患,保障宿舍用電安全。


工廠中有大量流水線和各種不能失電的重要設備,安裝計量箱與能耗監測系統后,可以對企業內部各分廠、工段及不同用電設備進行分項計量,采集到的能耗數據,為公司實現降低運營成本提供了可靠的依據,更可以為企業安全持續生產保駕護航。


商業廣場中用戶較多,辦公能耗大,人員密集且流動快,安裝計量箱可以使物業公司對用戶單獨計量收費,做到公平、透明。對公共用戶分項計量,合理地為用戶分攤成本,實現對樓層能耗進行綜合管理,物業公司可依據采集到的能耗數據通過管理實現降低物業運營成本,打造綠色、和諧的環境。
 

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