Acrel-3000电能管理系统在高岛屋项目中的应用--安科瑞 华梅超

1 概述 

    高岛屋百货公司具有180年历史的高岛屋是日本大的连锁百货公司之一，在日本国内拥有20余家连锁店，2007年营业收入位居全日本百货公司之首。迄今为止，高岛屋百货只在海外开设了3家连锁店，即纽约、台北和新加坡，均在当地销售排行榜中位居前列，其中新加坡高岛屋和台北高岛屋已连续多年蝉联当地百货业销售额**。

    上海高岛屋百货选址于虹桥路与红宝石路当中****的古北国际财富中心二期，财富中心二期总高30层，是一幢含**商业、五**酒店及购物中心等于一体的超5A**智能化商务楼宇。

    我司承接本项目的电能管理系统，实时采集楼层用户终端电能计量表的数据，用于分析、管理用户的用电情况，以便于用户对楼层用电情况的实时了解。

1 需求分析

    本电能管理系统的实施，在以下各方面达到预定的目标：

    1）掌握各终端用户电力设备运行情况；

    2）对电能管理系统中各种状态监测、历史数据生成报表，系统可以设计和管理多种报表样式，实现日、月、年报表管理； 

    3）数据记录和故障数据记录；

    4）提高电力管理系统运行管理效率，大幅提升管理水平；

    5）实现故障信息报警，报警查询，可以设置预报警信号和故障报警信号，通过声光、界面等方式提示用户，待用户确认后复位，并可以提供报警信息打印功能。

    6）强大的用户管理功能，系统记录各管理员运行记录、操作记录等，并设置多级用户，分别赋予不同权限以及相应密码，确保操作**。实现各变电站无人或少人值班；

2  系统方案

    监控系统主要实现对上海高岛屋终端用户进行电能管理。监控范围为终端用户的远程实时数据采集、处理、分析、显示。系统于楼层强电井内接入461只终端计量仪表，分为22条总线，总线直接接入值班室内采集设备，从而在监控主机上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

    1）站控管理层

    站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS、打印机等。

    2）网络通讯层

    通讯层主要是由两台NPORT5610-16串口服务器、协议隔离转换器、以太网设备及总线网络组成。NPORT5610-16串口服务器主要功能是监测现场智能仪表；以太网设备及总线网络的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，极大提高了配电系统的**性、可靠性和稳定性，真正达到了无人���守的目的。

    3）现场设备层

    现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，智能仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器到达该门卫处监控主机进行组网，实现远程控制。

智能仪表现场连接示意

    现场仪表以手拉手方式通过屏蔽双绞线(RVVSP2*1.0)进行通讯连接，每根总线连接智能仪表数量在24只左右，然后将数据上传至串口服务器NPORT5630-16，进而将数据上传至当地监控终端。具体连接示意图如下所示：

    用户侧采用终端计量仪表DDSD1352-C和DTSF1352-C,能够测量单相(三相)电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数等。

3  系统功能

功能特点

    本系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠。点击相应快捷按钮即可进入相应的系统功能模块；系统具有终端计量仪表用电量显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。

登录界面

    软件在启动后输入对应的密码，才可进入监控系统界面，查看监控数据，否则无法查看。用户名分为“管理员”和“操作员”，两者权限不同，操作员只能操作部分功能，管理员拥有高权限。

    整个界面分为三块，标题界面、系统界面和菜单切换界面。

标题界面

    在标题界面中，将显示当前登录用户及系统当前时间。

菜单切换界面

    菜单切换界面排布的按钮为系统各个功能切换按钮。通过点击不同的功能按钮，就可进入相应的功能界面。

系统界面

系统界面

    系统界面可查看各配电回路的用功情况以及主要的电参量。主要数据包括：三相电流，电能。当选择以“管理员”身份登录系统后，可在系统一次图中点击回路名称，直接对回路名称进行修改，修改后系统会自动保存。

通讯状态

通讯状态功能

    进入通讯状态后，能够看到整个系统的分布式网络结构，该系统具有网络诊断功能。能实时监控系统网络通讯状态，出现网络故障时，系统自动显示故障线路及具体单元。

电能报表

电能报表功能

    用电量的管理以报表形式呈现，该报表可以呈现系统运行期间的任意时间段内的各回路用电，并制作在一张表内，可方便查询。

    通过调节开始时间和结束时间，可显示此时间段内的用电量。

    该报表可以以电子表格的方式导出，同时具备打印功能。

报警及事件

    实时报警

遥测实时报警功能

    实时报警窗口监测系统所采集的遥测量。报警窗口会在系统运行时自动打开，并一直隐藏在后台。

    当有电流或者电压越限，并且触及报警界限时，“相应实时报警”窗口就会自动弹出，并以红色字体显示具体的报警信息：回路名、越限的电参量、报警值等。

    历史报警

报警历史查询功能

    在历史报警界面中点击查询按钮，通过调节开始时间和结束时间，即可查询到过去任意时间段内的系统报警信息，包括遥测报警和遥信报警，还包括具体的报警时间，报警类型，报警内容等。

系统事件

系统事件查询功能

    可以查看当前状态下系统的各部分运作情况，选择“事件查询”，可以查询任意时刻的运作情况。

用户管理

    点击菜单栏的“用户管理”、“用户登录”、“用户注销”。

    系统为用户提供了3项与用户身份和管理有关的功能。“用户登录”可以实现登录用户身份的切换；已登录用户可以通过“用户注销”删除登录用户的身份；“管理员”可以通过“用户配置” ，修改所有用户的登录密码；”管理员“可以使用“添加删除”增添用户身份，也可以删除已有的用户身份。

4  结束语

    在当今配电设施的应用中，大型商业建筑的配电**性至关重要，本文介绍的Acrel-3000电能管理系统在上海高岛屋的应用，可以实现对变电所供配电回路用电的实时监控，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与串口服务器、计算机等组成电力监控系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、短信报警灯，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究，该系统运行**、可靠、稳定，为工厂解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的企业效益。

参考文献：

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中等编著. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10