安科瑞 師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
基于寧夏某節(jié)能公司針對其承接企業(yè)的電力需求側管理項目委托我司實施，結合寧夏某節(jié)能公司提出的相關要求，整理該項目設計說明如下：
一． 項目情況
寧夏某節(jié)能公司將承接的企業(yè)電力需求側管理項目（企業(yè)名稱和監(jiān)測點數見下表），并在今年7月份將這些企業(yè)配電的監(jiān)測到的參數信息順利上傳至寧夏電力需求側平臺DSM（以下簡稱“寧夏DSM”，上傳需按當地電力需求側平臺的接口規(guī)范和上傳要求執(zhí)行）。
二． 方案設計及說明
寧夏某節(jié)能公司委托我司實施的電力需求側管理項目的目的是對其所承接的大工業(yè)用戶企業(yè)實施配電改造，結合發(fā)改委關于電力需求側管理的通知，將配電線路的參數信息上傳至寧夏DSM，以幫助企業(yè)響應政府的需求管理。
2.1僅實現數據上傳方案
首先是現場改造部分，即各企業(yè)的配電改造。于配電現場各回路加裝智能監(jiān)測表計，各表計間通過通訊總線（RS485端口，MOBUS-RTU規(guī)約）進行連接至數據采集裝置（該裝置安裝于各企業(yè)配電間或監(jiān)控室）。
其次，數據采集裝置配備GPRS DTU 采用4G信號組成專用網絡，將各企業(yè)的配電監(jiān)測數據按寧夏當地的接口規(guī)范以WebService方式上傳至寧夏DSM。
方案結構圖如下:
該方案中，數據采集裝置位于企業(yè)配電現場，其可以實現以下功能：
? 采集裝置本身具備12”液晶屏，可本地展示一次系統(tǒng)圖畫面顯示所監(jiān)測各配電回路的三相電流、有功功率，母線段的三相電壓、功率因數、頻率、正向有功電能等配電參數的實時信息；
? 具備對各回路電參量信息的定時抄表和按時段查詢的電能統(tǒng)計報表功能，使用者要將數據轉移到其他電腦進行查看或編輯，僅可通過U盤拷貝；
? 具備對進線和重要負荷的P-t、I-t歷史趨勢分析功能，僅可本機查看；
? 具備數據轉發(fā)功能，轉發(fā)方式為WebService+AES上傳至寧夏DSM（需另外配置4G GPRS模塊），并具備MODBUS-RTU轉發(fā)規(guī)約；
該方案實施后，寧夏某節(jié)能公司僅可通過寧夏DSM查看企業(yè)數據近期上傳情況，如遇上傳受阻或數據傳輸異常情況，無法及時掌握問題點。
2.2整體系統(tǒng)優(yōu)化方案
在上述2.1方案中，將數據采集裝置配備GPRS DTU 采用4G信號組成專用網絡，與位于安科瑞總部的能源管理系統(tǒng)平臺直接對接，以MODBUS-RTU/TCP方式將數據傳輸至能源管理系統(tǒng)平臺。
其次，安科瑞能源管理系統(tǒng)負責將各企業(yè)的配電監(jiān)測數據按寧夏當地的接口規(guī)范以WebService方式上傳至寧夏DSM。
再次，安科瑞能源管理系統(tǒng)除完成上述第三點外，可向寧夏某節(jié)能公司開放訪問路徑（指定的兩臺主機），使寧夏某節(jié)能公司不僅可以訪問電力需求側管理管理平臺的數據信息，還可以了解配電現場的實際運行狀態(tài)。
本項目采用分層分布式架構設計（如下圖所示）。
三． 系統(tǒng)相關硬件配置
3.1智能配電監(jiān)測儀表
附儀表技術參數及說明文檔
3.2數據采集裝置
以上敘述2.1或2.2方案中，數據采集裝置均承接了對現場儀表數據采集和向上傳輸的作用，是項目實施過程中的關鍵設備。該裝置由以下主要元器件或設備構成：
3.3 4G GPRS模塊
外購4G GPRS模塊，到移動/聯(lián)通辦理SIM卡，開通數據流量服務
四． 安科瑞能源管理系統(tǒng)功能簡介
數據上傳至安科瑞能源管理平臺（數據上傳頻率為分鐘級）后，平臺可對寧夏某節(jié)能公司開放通過Web+ActiveX訪問的通道（默認指定兩臺主機），開放的功能參照以下功能界面。
4.1各回路信息直觀顯示
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)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本項目配電線路的分布情況，同時將遠程采集的各回路的電參量信息（如電流、功率等），依據上傳更新數據顯示在系統(tǒng)界面中。配電系統(tǒng)維護人員在值班室內通過瀏覽各系統(tǒng)界面，即可實時掌握現場各出線的具體情況。
4.2負荷趨勢曲線
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進線回路（或重要負荷的出線）設計了負荷趨勢曲線—P-t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(tǒng)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。
4.3越限故障告警
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)根據本項目具體情況配置告警功能，報警類型含測量值（如電流、功率）越限、監(jiān)測設備通訊故障等。系統(tǒng)報警時能夠進行信息語音提示，自動彈出報警畫面。對重要測量值越限或發(fā)生斷路器跳閘等事故時，可以將報警信息通過手機短信方式通知相關人員。
4.4電能質量監(jiān)測
注：該功能要求被監(jiān)測回路中須配置帶諧波監(jiān)測功能的儀表
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。例如配電系統(tǒng)維護人員可以通過諧波分析界面掌握配電系統(tǒng)的諧波含量，及時采取相應的措施提高配電系統(tǒng)的可靠性，減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。
4.5電能統(tǒng)計報表
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)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。
4.6其他輔助功能
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)為本項目配置具備完整網絡結構示意功能。從而使電能管理系統(tǒng)維護人員，實時掌握現場各設備的通訊狀態(tài)。同時也方便電能管理系統(tǒng)維護工作。
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)基于實時數據庫完成歷史數據管理，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(jiān)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歷史查詢。
注：以上功能供參考。
五． 項目實施需注意和待澄清的問題
1.本設計說明**部分提到的兩種解決方案，無論選擇哪一種，均涉及現場配電回路改造施工（含加裝互感器、加裝儀表、做二次線等）、通訊組網的布線施工（各儀表RS485端口通過屏蔽雙絞線進行手拉手連接）等，安科瑞可提供儀表接口說明，但不承接項目施工。
2.數據上傳至寧夏DSM為本項目的主要目的，無論選擇哪一種方案，均需建立起現場各表計與寧夏DSM間的數據通道，并保持該通道的暢通。如本設計說明所述，建議采用4G GPRS方式建立專網，該模式下不會因企業(yè)網絡問題干擾數據的穩(wěn)定上傳。但4G GPRS模塊采購需一定的成本，并需至移動/聯(lián)通部門開通SIM卡，且按月繳納數據流量費（約50元/月/SIM卡），該部分費用需由寧夏某節(jié)能公司支付。
3.數據上傳至寧夏DSM需要聯(lián)絡當地經信局（參照以往項目經驗）以開通端口號，該工作需寧夏某節(jié)能公司進行協(xié)調，涉及的費用由寧夏某節(jié)能公司支付。
3.數據采集裝置由觸摸屏、開關電源和必要的隔離模塊等元器件組成，以保證其穩(wěn)定運行。建議將這些模塊集中安裝于壁掛式機箱內。這些硬件均可由寧夏某節(jié)能公司按我司指定規(guī)格參數自行采購，安科瑞僅提供必要的軟件和調試（也可由安科瑞統(tǒng)一提供，該部分費用另行報價）。
4.安科瑞在系統(tǒng)調試過程中遇到的現場接線問題導致的儀表數據無法采集，需寧夏某節(jié)能公司協(xié)調施工單位或人員進行配合。
作者簡介：
師晴晴（1985－），女，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)
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