安科瑞 繆凱倫

摘(zhai)要(yao)：昭通(tong)(tong)市北部新(xin)區醫(yi)院，采(cai)用智能(neng)電(dian)(dian)力儀表采(cai)集配電(dian)(dian)現(xian)場的各種電(dian)(dian)參量和(he)開關信號(hao)，組網后通(tong)(tong)過(guo)現(xian)場總線(xian)通(tong)(tong)訊(xun)并遠傳至(zhi)后臺，通(tong)(tong)過(guo)Acrel-3000電(dian)(dian)能(neng)管(guan)理系統實現(xian)醫(yi)院內各回路用電(dian)(dian)的實時監控(kong)和(he)電(dian)(dian)能(neng)管(guan)理。

關鍵字：昭通市北部新區醫院；智能(neng)電力儀表(biao)；Acrel-3000；電能(neng)管理(li)；

0、引言

??隨著電力網絡(luo)的不斷發(fa)展，用電負(fu)荷的持(chi)續增(zeng)長，各(ge)種新型(xing)負(fu)載不斷涌現，用戶更加(jia)關注電能(neng)(neng)問題，同時也對電能(neng)(neng)提出了更加(jia)嚴格的要求。用戶需要更加(jia)有效的電能(neng)(neng)管理管理解決(jue)方案(an)來應對上述變化帶來的挑戰，以實現配電系統持(chi)續可(ke)靠、有效低耗的運行。

??Acrel-3000是利用(yong)(yong)智能電(dian)力(li)監(jian)測裝置，結合現場總線及以太(tai)網通信技(ji)術(shu)，運(yun)用(yong)(yong)計算機和(he)軟件技(ji)術(shu)，綜合構(gou)成的(de)電(dian)能管(guan)理系統。采(cai)用(yong)(yong)分布式(shi)的(de)網絡結構(gou)，實(shi)現了(le)對(dui)企業配(pei)電(dian)終(zhong)端的(de)管(guan)理，實(shi)現了(le)對(dui)高(gao)低壓系統等設(she)備的(de)實(shi)時監(jian)控采(cai)集分析(xi)電(dian)能數據。

1、項(xiang)目(mu)概述及建(jian)設目(mu)標

??昭(zhao)通(tong)(tong)北(bei)部(bu)新區醫(yi)院(yuan)所在地(di)昭(zhao)通(tong)(tong)市位(wei)(wei)于云(yun)南省東北(bei)部(bu)，地(di)處云(yun)、貴、川(chuan)三省結合(he)部(bu)，醫(yi)院(yuan)位(wei)(wei)于昭(zhao)通(tong)(tong)市昭(zhao)陽(yang)(yang)工業園區威信(xin)路(lu)與彩云(yun)路(lu)交叉口(kou)。醫(yi)院(yuan)將以“大專科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、小綜合(he)"運營模式，面向(xiang)昭(zhao)陽(yang)(yang)區，輻(fu)射全昭(zhao)通(tong)(tong)市。開(kai)設普外科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、骨科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、內科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、重癥醫(yi)學科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、急診(zhen)科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、婦(fu)科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、產科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、口(kou)腔科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、眼科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、耳鼻咽喉科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、老年病科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)、中(zhong)醫(yi)等(deng)科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)室，并設立“五大中(zhong)心(xin)"（腎(shen)病透析中(zhong)心(xin)、體檢(jian)中(zhong)心(xin)、理(li)療(liao)(liao)康復(fu)中(zhong)心(xin)、檢(jian)驗中(zhong)心(xin)、放(fang)射影像中(zhong)心(xin)）。其(qi)中(zhong)老年病科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)將介入“醫(yi)養一體化"新理(li)念(nian)，對(dui)老年人實行醫(yi)療(liao)(liao)、護理(li)、康復(fu)、生活(huo)照料、娛樂活(huo)動(dong)等(deng)多方位(wei)(wei)服務(wu)。

??本項目通(tong)過對云南省昭通(tong)市北部(bu)新區(qu)醫(yi)院內的安科瑞(rui)智能(neng)電(dian)力儀表(biao)進行實時(shi)數據(ju)采集(ji)，并通(tong)過數據(ju)處理后實時(shi)顯(xian)示一次圖(tu)狀(zhuang)態以及各(ge)用電(dian)回(hui)路(lu)的電(dian)壓、電(dian)流、功率等(deng)信息，利用各(ge)回(hui)路(lu)的用電(dian)量(liang)定制電(dian)能(neng)報表(biao)。

2、電能管理系統的設計(ji)

??在監(jian)控(kong)系(xi)統的(de)設計中，要充分考慮客戶的(de)實際(ji)(ji)需求，以及電(dian)力系(xi)統的(de)實際(ji)(ji)結構(gou)、電(dian)力系(xi)統的(de)實際(ji)(ji)載荷能力等因素(su)，進而合理的(de)選(xuan)擇監(jian)控(kong)設備，這既有利于減少系(xi)統運作的(de)成本，同時也有利于系(xi)統功能的(de)實現。

??本項目(mu)的(de)(de)電能(neng)管理(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)，可以實(shi)現對站(zhan)(zhan)內配(pei)電回路(lu)的(de)(de)實(shi)時監(jian)控，有利于(yu)電能(neng)管理(li)。另一方面，電能(neng)管理(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)不(bu)僅能(neng)夠(gou)準確的(de)(de)表(biao)示出(chu)回路(lu)的(de)(de)用(yong)電狀(zhuang)(zhuang)況，它還具備(bei)網絡(luo)通訊等(deng)(deng)功(gong)能(neng)，能(neng)夠(gou)與計算機、串口(kou)服務器等(deng)(deng)設備(bei)進行組合，及(ji)時的(de)(de)顯示站(zhan)(zhan)內各(ge)個(ge)配(pei)電回路(lu)的(de)(de)運作(zuo)狀(zhuang)(zhuang)態，當站(zhan)(zhan)內電力系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)負(fu)載越*，電能(neng)管理(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)能(neng)夠(gou)迅速報警，發出(chu)語音提示。另外，電能(neng)管理(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)還能(neng)夠(gou)生成報表(biao)、曲線(xian)圖等(deng)(deng)統(tong)(tong)(tong)(tong)計信息，便于(yu)有關人員(yuan)分析站(zhan)(zhan)內各(ge)部(bu)分的(de)(de)用(yong)電狀(zhuang)(zhuang)況，提高醫院設備(bei)維護人員(yuan)的(de)(de)工(gong)作(zuo)效(xiao)率。

2.1 系統結構

??依據昭(zhao)通北(bei)部新區醫(yi)院的(de)配電情況分布(bu)情況，在線監(jian)測系(xi)統建設(she)采用分層分布(bu)式結構，系(xi)統包括：站(zhan)控管理層、網絡通訊(xun)層、現場設(she)備層。系(xi)統網絡結構如圖(tu)所(suo)示：

??站控管理(li)層管理(li)人(ren)員(yuan)與(yu)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)進(jin)行人(ren)機(ji)(ji)交互的(de)(de)(de)直接窗口，對(dui)采(cai)集的(de)(de)(de)現(xian)場各類數據信息計(ji)算(suan)、分析與(yu)處理(li)，并以(yi)圖形、數顯、聲音等(deng)方(fang)式反映現(xian)場的(de)(de)(de)運(yun)行狀況，是系統(tong)的(de)(de)(de)上(shang)層部(bu)分。主要由系統(tong)軟(ruan)件和必要的(de)(de)(de)硬件設備(bei)，如工業(ye)級(ji)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)、打印機(ji)(ji)、UPS電源(yuan)等(deng)組成。

??通(tong)訊層(ceng)使用(yong)的(de)設備為串口(kou)服務器。該(gai)層(ceng)是數(shu)據信息(xi)(xi)交換的(de)橋梁，負責對(dui)現(xian)場設備回送的(de)數(shu)據信息(xi)(xi)進行采(cai)集、分類和傳送等(deng)工(gong)作的(de)同時，轉達上位機(ji)對(dui)現(xian)場設備的(de)各(ge)種(zhong)控制命(ming)令。

??現(xian)場設備層主要是連接于(yu)網絡中用于(yu)電參(can)量采集(ji)測(ce)量的(de)(de)各類型的(de)(de)儀(yi)表等，也是構建該配電系統必要的(de)(de)基本組成元(yuan)素。現(xian)場配置(zhi)安科瑞(rui)的(de)(de)AMC72系列和DTSD1352系列儀(yi)表，實現(xian)低壓(ya)回路(lu)三相(xiang)電流、三相(xiang)電壓(ya)、頻率、功率、等電參(can)量監(jian)(jian)測(ce)；并對每個回路(lu)斷路(lu)器分合(he)閘狀態進行(xing)監(jian)(jian)測(ce)。

2.2 網絡設計

??電能管(guan)理系(xi)統(tong)中的(de)(de)網絡系(xi)統(tong)能夠及(ji)時的(de)(de)對數據(ju)進(jin)行(xing)傳(chuan)輸(shu)，并迅速傳(chuan)遞(di)操作指令，是(shi)實(shi)現電能管(guan)理系(xi)統(tong)各(ge)項功(gong)能的(de)(de)基礎(chu)。把現場(chang)每(mei)個設備就地(di)與總線(xian)連接，之后在把各(ge)條總線(xian)全部(bu)接入(ru)通訊(xun)采集器，來實(shi)現與主機(ji)的(de)(de)傳(chuan)遞(di)。

2.3 監控系統軟件(jian)功能(neng)設(she)計(ji)

??系統依據客戶實際需求進(jin)行設計，并實現(xian)了一次主接線圖界面顯示；電參量(liang)遙(yao)測及電參量(liang)越限報警；事件記(ji)錄；系統運(yun)行異常(chang)監測；故(gu)障報警及操(cao)作記(ji)錄；報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史(shi)曲線，用(yong)戶權限管理等主要(yao)功能。

2.3.1數(shu)據的(de)采集與處理

??數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)采(cai)(cai)集主(zhu)要(yao)包括模擬量(liang)以(yi)及(ji)開(kai)關(guan)(guan)量(liang)的(de)(de)采(cai)(cai)集。模擬量(liang)的(de)(de)采(cai)(cai)集主(zhu)要(yao)是對線(xian)路電壓、電流、功(gong)率、功(gong)率因數(shu)(shu)(shu)、頻率等信息進(jin)行采(cai)(cai)集，開(kai)關(guan)(guan)量(liang)的(de)(de)采(cai)(cai)集則(ze)主(zhu)要(yao)是對斷(duan)路器的(de)(de)工作狀態，以(yi)及(ji)斷(duan)電保護、運(yun)行故障等報警(jing)信息進(jin)行采(cai)(cai)集，實現(xian)遠程數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)本(ben)地實時顯示(shi)。數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)處理主(zhu)要(yao)是把(ba)按要(yao)求(qiu)采(cai)(cai)集到的(de)(de)電參量(liang)實時準確的(de)(de)顯示(shi)給用(yong)戶(hu)(hu)，達到配電監控的(de)(de)自(zi)動(dong)化化要(yao)求(qiu)，同時把(ba)采(cai)(cai)集到的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)存入數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫供(gong)用(yong)戶(hu)(hu)查(cha)詢。

2.3.2數據報表統計

??電(dian)(dian)能管理系(xi)(xi)(xi)統以(yi)豐富(fu)的數(shu)據報(bao)表(biao)(biao)體現計(ji)(ji)量(liang)體系(xi)(xi)(xi)的完整性。系(xi)(xi)(xi)統具備各(ge)回(hui)路(lu)定時(shi)抄表(biao)(biao)匯總統計(ji)(ji)功能，用戶可自(zi)由查詢自(zi)系(xi)(xi)(xi)統正常運行以(yi)來任意時(shi)間段內各(ge)配(pei)電(dian)(dian)節點的用電(dian)(dian)情況，即該節點進線用電(dian)(dian)量(liang)與各(ge)分支回(hui)路(lu)消耗電(dian)(dian)量(liang)的統計(ji)(ji)分析報(bao)表(biao)(biao)。該功能使得用電(dian)(dian)可視透明(ming)，并(bing)在用電(dian)(dian)誤(wu)差偏大時(shi)可追溯(su)，維護(hu)計(ji)(ji)量(liang)體系(xi)(xi)(xi)的正確性。

2.3.3電流(liu)曲線查(cha)詢

??電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)管(guan)(guan)理(li)(li)系(xi)統對(dui)配電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統總進線回路（或重要(yao)負(fu)荷(he)的(de)出線）設計了(le)負(fu)荷(he)趨(qu)勢曲線。便(bian)于配電(dian)(dian)(dian)(dian)維(wei)護人(ren)員及時(shi)(shi)(shi)掌握用電(dian)(dian)(dian)(dian)需(xu)求與供電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統負(fu)荷(he)占比，確保供電(dian)(dian)(dian)(dian)可(ke)靠性，為用戶單位(wei)的(de)用能(neng)權益(yi)提供保障。借(jie)助該功能(neng)，還可(ke)分析(xi)用能(neng)需(xu)量的(de)增長趨(qu)勢，適(shi)時(shi)(shi)(shi)調整需(xu)量申報(bao)，減少(shao)因需(xu)量偏差過大造成的(de)多余繳(jiao)費。其次，電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)管(guan)(guan)理(li)(li)系(xi)統的(de)數(shu)據記(ji)錄(lu)(lu)功能(neng)也包(bao)括對(dui)故障信息(xi)的(de)記(ji)錄(lu)(lu)，即對(dui)故障發生(sheng)時(shi)(shi)(shi)的(de)實(shi)時(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)流、實(shi)時(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓等(deng)數(shu)據進行記(ji)錄(lu)(lu)存儲(chu)。電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)管(guan)(guan)理(li)(li)系(xi)統能(neng)通過管(guan)(guan)理(li)(li)人(ren)員對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)(dian)流及功率(lv)的(de)設置，從而實(shi)時(shi)(shi)(shi)監測配電(dian)(dian)(dian)(dian)情況，是(shi)否出現短(duan)路或者超負(fu)荷(he)等(deng)情況，便(bian)于工(gong)作人(ren)員解決。

2.3.4用戶(hu)權限管理

??電(dian)能管(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)統(tong)為了本(ben)項(xiang)目系(xi)(xi)統(tong)安(an)全穩定運行(xing)，用(yong)戶權(quan)(quan)限管(guan)(guan)理(li)能夠防止未經授(shou)權(quan)(quan)的操作(zuo)（如配電(dian)回路名(ming)稱修(xiu)改）。可以(yi)定義(yi)不同級(ji)別用(yong)戶的登(deng)錄(lu)名(ming)、密碼及(ji)操作(zuo)權(quan)(quan)限，為系(xi)(xi)統(tong)運行(xing)維(wei)護管(guan)(guan)理(li)通過可靠(kao)的安(an)全保(bao)障(zhang)。

3.建設電(dian)能管理系統的意義

??隨(sui)著社會的(de)(de)(de)發展及(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)的(de)(de)(de)廣(guang)泛應用(yong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)理系(xi)統已成為全國各地工(gong)程(cheng)項目、工(gong)業企業等大面(mian)積多(duo)變電(dian)(dian)(dian)(dian)所用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)必然選擇，本文介紹的(de)(de)(de)Acrel-3000電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)理系(xi)統在云南省(sheng)昭通(tong)市北(bei)部新區(qu)醫院的(de)(de)(de)應用(yong)，可(ke)以實(shi)(shi)現(xian)對變電(dian)(dian)(dian)(dian)所高低壓配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)回路(lu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)時(shi)(shi)監控與電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)理，不僅(jin)能(neng)(neng)(neng)顯(xian)示回路(lu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)狀況，還具(ju)有(you)網絡(luo)通(tong)訊功能(neng)(neng)(neng)，可(ke)以與串口服(fu)務器、計算機等組(zu)成電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)理系(xi)統。系(xi)統實(shi)(shi)現(xian)對采集數據的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)、處理，實(shi)(shi)時(shi)(shi)顯(xian)示變電(dian)(dian)(dian)(dian)所內(nei)各配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)回路(lu)的(de)(de)(de)運行狀態，對分(fen)合閘(zha)、負載越限具(ju)有(you)彈出報警(jing)對話框及(ji)語音(yin)提示，并生成各種電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)報表、分(fen)析(xi)曲線、圖形等，便(bian)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)遠程(cheng)抄表以及(ji)分(fen)析(xi)、研(yan)究。該(gai)系(xi)統運行安全、可(ke)靠、穩定，為變電(dian)(dian)(dian)(dian)所用(yong)戶(hu)解決(jue)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)問(wen)題提供了真實(shi)(shi)可(ke)靠的(de)(de)(de)依據，取得了較好(hao)的(de)(de)(de)經濟效益。