基于智能电力监控仪表的合同能源管理系统解决方案

基于智能电力监控仪表的合同能源管理系统解决方案
王海芹
上海安科瑞电气股份有限公司,上海嘉定 20180１
1概述
合同能源管理是发达国家普遍推行的、运用市场手段促进节能的服务机制。

节能服务公司与用户签订能源管理合同，为用户提供节能诊断、融资、改造等服务，并以节能效益分享方式回收投资和获得合理利润,可以大大降低用能单位节能改造的资金和技术风险,充分调动用能单位节能改造的积极性,是行之有效的节能措施。

根据《中华人民共和国节约能源法》和《国务院关于加强节能工作的决定》（国发〔2０06〕28号)、《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发〔2007〕１５号)等文件精神，加快推行合同能源管理，促进节能服务产业发展是必然趋势。

安科瑞合同能源管理系统结合自身产品研发优势,根据现场实际情况采用现场总线或无线通讯中的一种或多种结合的最优化的组网方式，实现远程变配电监控、电能集抄与质量管理,同时也为用户节约了大量的一次投入成本。

公司研发的系统组态平台集成了国内外多种工业现场通讯规约,如IEC6０870—5—1０1/１02/10３/10４、CＡNBuｓ、PoｒfiBus、DNP、CDT、ModＢｕｓ等,以及最新的IEC61８50通讯体系,可支持大量的第三方智能化设备或进口设备的接入,先进的系统架构支持信息共享和Web发布,解决了配电监控信息孤岛的难题。

专家报表的自动生成大大减轻了值班人员的工作量,提高节能管理的工作效率。

2 能源管理系统计量体系宜选电力仪表
建立合同能源管理系统，应先建立计量体系.数据先于决策，节能始于计量。

为了不重复投资,造成浪费，能源管理系统应与配电系统一体化,直接在配电系统中采集能耗数据．
电能计量宜采用电力仪表作为内部管理电表,不宜用收费电表。

在电能管理中，供电部门一般会在总进线处安装收费电表.考虑内部电能计量与节能管理的需要，在用户安装收费电表的基础上安装电力仪表,用于内部电能管理。

因此用户可自主选择采购，但应注意制造商是否有电力仪表(电能部分)的计量许可证。

电力仪表可以完成对各回路、各功能区的分项电能数据的采集，通过后台电能管理系统完成电能分项计量.
表1 收费电表与电力仪表之比较内容收费电表电力仪表
外形图
安装方式挂壁式安装,应单独设置电表箱，不易安
装在低压柜、动力箱、照明箱内
导轨式安装,易安装在动
力箱、照明箱内
嵌入式安装，易安装在低压
柜、动力箱的门板上
通讯规约DＬ/T64５规约与配电系统不兼容Ｍodbus协议或DL／T645规约， Moｄbus协议可与配电系统兼容
3 合同能源管理表计的选型方案
3。

1 高压回路或低压进线回路选ＡCR３３0ELH仪表
该表为电能质量分析仪表，主要功能有:LCD 显示、全电参量测量(U 、Ｉ、P 、Q 、PF 、Ｆ、S);四象限电能计量、复费率电能统计；THDu,THDi 、2—３１次各次谐波分量；电压波峰系数、电话波形因子、电流K 系数、电压与电流不平衡度计算；电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量;4DI+３ＤO(DO ３做过压、欠压、过流、不平衡报警)；R Ｓ485通讯接口、M ｏｄbus 协议或ＤＬ/T ６45规约.外形尺寸：１20×120mm,开孔尺寸：108×1０8ｍm ．适用于高压重要回路或低压进线柜，见图1。

3．2 低压联络或出线回路选AC Ｒ２２0EL Ｈ电力仪表
该表主要功能有：ＬCD 显示、全电参量测量(U 、I 、Ｐ、Q 、PF 、Ｆ);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+２ＤO ；RS485通讯接口、Modb ｕs 协议。

外形尺寸:96×９6m ｍ,开孔尺寸：88×88mm 。

适用于低压联络柜、出线柜,见图2。

３.3 动力柜、照明箱选ACR １20ＥL 电力仪表或导轨式电表
AC Ｒ12０EL 电力仪表主要功能有:LC Ｄ显示、全电参量测量（U 、I 、P 、Q 、ＰF 、F)；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；2ＤI+２ＤO ；RS485通讯接口、Ｍo ｄbus 协议.外形尺寸：开孔尺寸8０×80m ｍ,开孔尺寸72×７2mm 。

适用于动力柜,见图3。

DTSD1352导轨式电表主要功能:LC Ｄ显示、全电参量测量（U 、I 、P 、Q 、ＰF 、
F 、S);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；电流规格1。

5(6）Ａ、5(２０)Ａ、10（４0）Ａ、２0(80)A 可选、ＲS485通讯接口、Modbus 协议或DL/Ｔ 645规约可选。

外形尺寸:126×89×74mm，７模数.适用于动力柜,见图4.
DTSF1３52导轨式电表主要功能：电流规格1。

５（6）A 、5(20)Ａ、10(4０)A 、20（8０)A 可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Ｍodbus 协议或DL/T 645规约可选。

外形尺寸:1２6×89×７4mm ，7模数.适用于照明箱的三相电能计量,见图5。

照明箱ＤDSF １３52电表主要功能：电流规格1.5(６）A 、5(20)A 、10（40）A 、２0（80）A 可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS4８5通讯接口、Modbus 协议或DL/T 6４5规约可选。

外形尺寸:７6×８9×７4mm ，４模数。

适用于照明箱的电流、电压测量；单相电能计量,见图６。

4 合同能源管理系统
系统由站控管理层、网络通讯层和现场设备层组成，见图7．
站控管理层针对能耗监测系统的管理人员，是人机交互的直接窗口,也是系统的最上层部分。

主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UP Ｓ电源等组成。

监测系统软件具有良好的人机交互界面,对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况.
网络通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成.该层是数据信息交换的桥梁,负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。

现场设备层是数据采集终端,主要由智能仪表组成,采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式Ｉ/O 控制器构成数据采集终端，向数据中心上传存储的能耗数据。

测量仪表担负着最基层的数据采集任务,其监测的能耗数据必须完整、准确并实时传送至数据中心。

图7 系统拓扑图
５ 系统功能 5.1 前台人机交互界面
图1 ACR330ELH 电力仪表
图2 ACR230ELH 电力仪表
图3 ACR120EL 电力仪表
图4 DTSD1352导轨式电表 图5 DTSF1352导轨式电表 图6 DDSF1352导轨式电表
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.
5.2 曲线及报表管理设置
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。

5。

3 后台数据库管理
应用广泛的数据库软件如Access 、ＭSSQ Ｌ；建立开放式、网络化数据库;存储指定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.
5.4 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. 5。

５ 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。

5。

6 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指定为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。

见图8、图9、图10、图11。

6 系统报价
单位：万元(ＲMB ）
名称 型号
单位
面价
备注
监控主机
ＩPC61０H/P ＩV ２。

８G/１G/120G/16６ｘ DVD ／KB ＋MS/Ｄ—
Link530+外设 台
８５00
均可用户自备，以当时市场价格为准,该报价
仅供参考
显示器
三星1９寸液晶显示器
台
30０0
三星22寸液晶显示器 台 380０ 打印机
H Ｐ Laser Ｊet 1020 Ａ4
台
２50０
E ＰSON-LQ1６00KIIIH A ３
台 ４0０0 ＵPS 电源
山特Ｃ1KS
台
5000
山特C2K Ｓ 台 ６500 通讯线缆
五类线
米 4。

6 屏蔽双绞线ＲV ＶP ２×1。

０
米 5。

６ 光纤(多模）
米 6.6 通讯机柜
１２00×600×600
面
３0０0
图9 电参量远程抄表 棒图
图11重要回路电流曲线
2200×600×60０面500０
光电转换ＨＴB—1000 只75０
远距离传输终端盒只6０
尾纤面５0
耦合器面5０
熔接点个5０
通讯转换
扩展卡ACＲNＥT—PCI/4 块3０００扩展卡串口服务器ACＲＮET—ＰORT(2口）只3000
串口服务器串口服务器ＡCRNET-POＲT(４口) 只5５00
通讯前置机ACＲNET—ＵC０2(２口) 只４０00
通讯前置机通讯前置机ACＲNET-UC０4(4口）只６0００
通讯前置机ACＲNET—UＣ0８(８口) 只11500
通讯管理机AＣRHMI 台３0000 人机界面
组网设备网络交换机EＤS-2０8 台３000
局域组网网络交换机EDＳ－408 台８500
监控软件Acrel监控组态软件
V6。

０
系统组态软件
图形组态软件
电能管理软件
数据库软件
套
3万设备数量1~1０
4万设备数量11~20
６万设备数量21~40
8万设备数量41~8０
10万元以上设备数量80以上双机版套单机价格×1。

5 数据转发每+1用户套3000
Ｗeb发布每+1用户（总用户数≤5）套５000
电力仪表AＣR33０ELＨ台486０AＣR２２0ELH 台4２８0 ACR１20ELH 台3580
导轨式安装电表DTSＤ１３５2 台2０50 DTSF１352 台１２00 DDSF１352 台600
注：电力仪表和导轨式安装电表可按上述报价的70％优惠供应.
7 结束语
能源日益紧张，节能降耗是社会发展的必然选择,而合同能源管理系统为用户提供了一个良好机制.通过电力仪表建立能源管理的计量体系,可以减少重复投资,使用户电力智能监控与能源管理一体化。

系统在浦东图书馆、大庆机场、罗泾矿码头等项目中运行,取得了较好的社会效益和经济效益.
作者简介:
作者简介：
王海芹，女,本科,上海安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电力监控与电能管理系统，Eｍail: whq_861０11＠16３．com手机：１８221933589。