解讀蘇建科【2007】217號文－談電力儀表在建筑節能計量中的應用

電力儀表可作為內部管理電表單獨使用，取代大量傳統的模擬儀表，亦可作為電力監控與電能管理系統的前端設備，實現遠程數據采集與控制。符合工業標準的RS485通訊接口，使得組網輕松便捷，是實現SCADA系統集成的理想選擇。
儀表之間采用屏蔽雙絞線進行總線型連接，圖4所示為ADL儀表通訊電纜接線示意圖。通過對配電系統的現場電力儀表進行組網，經由通訊網絡到達監控主機，將分散的儀表連接為一個有機的整體。

圖4　電力儀表通訊線纜接線示意圖

3　 系統結構及實現的功能
大型公共建筑電能管理系統可以根據現場情況，采用現場總線以光纖環網、以太網或無線等組網方式實現電能集抄與電能計量功能。系統以計算機、通訊設備、現場電力儀表計量裝置為基本工具，為實時數據采集、遠程管理與控制提供了基礎平臺。該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，分站控管理層、網絡通訊層和現場設備層^[2]（如圖5）。

圖5  電能管理系統

　　電力儀表用屏蔽雙絞線相互連接起來，與通訊服務器、交換機、工業級計算機等組成一個后臺監控管理系統，實現對配電系統的監控以及電能計量的管理。系統實現的主要功能：
（1）實時采集與顯示運行參數，如電壓、電流、功率、功率因數，有功電能等，為正常運行時的計量管理、事故發生時的故障原因分析提供依據。
（2）監視電氣設備運行狀態，如高、低壓進線斷路器等各種類型開關當前分、合狀態，是否正常運行，如發現故障自動報警。
（3）對建筑物內所有設備的用電量進行記錄與統計，包括動力用電、照明與插座用電、空調用電、特殊用電等，并可生成各種報表及分析曲線等供用戶查詢使用。
（4）事件記錄與故障報警，系統對所有用戶操作、開關變位、參量越限及其它用戶實際需求的事件均具有詳細的記錄功能，對開關變位、參量越限等信息還具有報警功能。

4　 應用案例
上海浦東某圖書館是一個高能耗大型公共建筑，總建筑面積60885平方米，圖書館變配電系統采用中壓微機保護裝置和多功能電力儀表來實時保護線路和采集電參量數據，所有的中壓微機保護裝置和電力儀表均通過現場總線進行組網，在中控室對現場各回路用電狀況實行監測，并進行數據庫存儲，自動生成用電日報表、月報表、年報表以及電能計量統計報表等，為管理人員的分析、決策提供參考。
該項目電能管理系統采用三層網絡結構，站控管理層是人機交互的直接窗口，主要由工控機等組成。通訊管理層主要由通訊服務器和交換機等組成，是數據信息交互的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集與傳輸的同時，轉達上位機對現場設備的各種命令。現場設備層的電力儀表主要為ACR系列多功能電表和ADL系列導軌式電表，低壓進線回路及重要饋線回路選用ACR系列多功能電表，普通饋線回路及動力箱、照明箱中選用ADL系列導軌式電表，實現對現場各回路、各樓層的電能計量。
監控室電能管理系統通過現場設備和通信系統提供的傳輸通道，完成對各用電回路的數據采集，信息經分析、處理，以報表、圖形等多種形式供值班員參考，使值班員能夠便捷的掌握系統的運行及電能使用狀況，及時發現、糾正用電浪費現象，從而節約用電。在需要時，還可提供快捷的遠程控制手段，完成對設備運行狀態的改變以及事故情況的處理。圖6給出了圖書館電能計量查詢表，很清楚的顯示出各分項用電的使用情況。圖7是系統給出的圖書館照明、空調及插座等分項用電量的餅圖，很直觀地顯示出分項用電量的百分比。