安科瑞 陳(chén)聰(cōng) 周潔 陳正(zhèng) 於洋

摘(zhāi)要：隨著中國經濟的高速發展，城鎮(zhèn)化率的不斷提高，中(zhōng)國(guó)城鎮(zhèn)建築(zhù)麵(miàn)積逐(zhú)年增加，同時建(jiàn)築(zhù)的高能(néng)耗問題也變(biàn)得(dé)日(rì)益凸顯(xiǎn)。數(shù)據顯(xiǎn)示：截(jié)止至(zhì)2013年底，中國（城鎮和(hé)鄉村(cūn)）既有建(jiàn)築麵積已達500億(yì)平(píng)方(fāng)米以上。另(lìng)據(jù)住(zhù)房和(hé)城鄉建設(shè)部數據(jù)顯(xiǎn)示(shì)，中國建(jiàn)築運行(háng)能(néng)耗約(yuē)占全社會(huì)總能(néng)耗的(dí)27.5%，其(qí)中(zhōng)大型(xíng)公共建(jiàn)築總麵積不足(zú)城鎮建築總麵(miàn)積(jī)的(dí)4%，但總能(néng)耗卻(què)占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，大型公(gōng)共(gòng)建築(zhù)單位麵(miàn)積(jī)年耗(hào)電量達到(dào)70～300KWh，為普(pǔ)通(tōng)居(jū)民住宅(zhái)的10～20倍。本文就(jiù)上(shàng)海(hǎi)國際(jì)醫學中心配電(diàn)監控係(xì)統(tǒng)做一(yī)簡單(dān)介紹(shào)，本(běn)係統采(cǎi)用智能(néng)電力儀表采集配電現場的各種電(diàn)參量和(hé)開(kāi)關信號。係統采用現(xiàn)場就(jiù)地組(zǔ)網(wǎng)的(dí)方式，組網後通(tōng)過(guò)現場總(zǒng)綫通訊並遠傳至(zhì)後(hòu)台，通過安科(kē)瑞配電(diàn)監控(kòng)係統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變(biàn)電所(suǒ)配電(diàn)回(huí)路(lù)用電的(dí)實時監(jiān)控(kòng)。

關鍵詞：上(shàng)海(hǎi)國際醫學中心 能耗管理(lǐ)  無(wú)人值守  節(jié)能(néng)改(gǎi)造  智能配電(diàn)係統  配電自(zì)動化

0 引(yǐn)言

   智能電網是當前(qián)國(guó)際國內新技(jì)術和新(xīn)產業(yè)發展(zhǎn)的熱(rè)點。根據智(zhì)能(néng)電(diàn)網(wǎng)研究框架(jià)體係(xì)，智能電網(wǎng)建設主要抓(zhuā)住發(fā)電，輸(shū)電(diàn)，變電，配(pèi)電，用(yòng)電(diàn)和(hé)調度(dù)六(liù)個(gè)環節。“配用(yòng)電(diàn)"環節(jié)即為(wéi)電(diàn)網用(yòng)戶(hù)端。用(yòng)戶端(duān)消耗著整個(gè)電網(wǎng)80%的(dí)電能，用(yòng)戶(hù)端智(zhì)能化用電管理(lǐ)對用戶(hù)可(kě)靠，安全，節(jié)約用電(diàn)有十分(fēn)重要的(dí)意(yì)義。構建(jiàn)智能用電服務(wù)體係，使用智(zhì)能儀(yí)表(biǎo)以及智能用(yòng)電(diàn)管理終端設(shè)備，實(shí)現電(diàn)網與(yǔ)用(yòng)戶(hù)的雙向良性互(hù)動(dòng)。上(shàng)海(hǎi)地區(qū)已經(jīng)初步建設了區域能耗平台(tái)，通(tōng)過(guò)各個區(qū)域(yù)大型商(shāng)業(yè)建築，公共建築(zhù)上(shàng)傳的能耗數(shù)據，實時(shí)掌握整(zhěng)個(gè)地區(qū)的(dí)能耗使用情況，指導區(qū)域各(gè)終端用(yòng)戶(hù)的(dí)用能，在用(yòng)電(diàn)高(gāo)峰(fēng)期(qī)合(hé)理(lǐ)分(fēn)配能(néng)源走(zǒu)向(xiàng)，培養用戶合(hé)理(lǐ)用電意識(shí)，規範(fàn)區(qū)域(yù)用戶的用能，對(duì)惡性負載和不合(hé)理用能的(dí)處罰提供(gōng)相應的(dí)數據(jù)依(yī)據。

   安科瑞配(pèi)電(diàn)監控係統正是(shì)針對(duì)以(yǐ)上(shàng)趨(qū)勢而研發的用(yòng)戶端配電監(jiān)控係統(tǒng)。本係統通過對(duì)上(shàng)海(hǎi)國際醫學中心變(biàn)電(diàn)所(suǒ)內的部分(fēn)重(zhòng)要回(huí)路(lù)進(jìn)行計量，通過對監測(cè)回(huí)路(lù)用電量的(dí)實時(shí)計量，存(cún)儲(chǔ)，分析，以表格(gé)或圖(tú)形的(dí)形(xíng)式來顯示(shì)整(zhěng)個計量(liáng)體係用電狀況，找出(chū)高能(néng)耗點或(huò)不(bù)合理(lǐ)用能習慣(guàn)，為有(yǒu)效(xiào)節約能(néng)源，用戶進(jìn)一(yī)步(bù)節能改造(zào)或設備(bèi)升級提供準(zhǔn)確的(dí)數(shù)據(jù)支撐。

   本文(wén)以上(shàng)海國(guó)際醫學中(zhōng)心為(wéi)例，簡單介紹(shào)安科瑞(ruì)配電監控(kòng)係(xì)統在上海國(guó)際(jì)醫學中心配電係統中的應用。

1 項(xiàng)目介(jiè)紹

   上海國(guó)際醫學(xué)中心(xīn)(SIMC)位於(yú)浦(pǔ)東新(xīn)區的(dí)上海國際醫學園區內(nèi)的國際醫(yī)院(yuàn)區(qū)，是一(yī)所(suǒ)包含(hán)外科，內科，婦(fù)產科(kē)，兒科， 眼(yǎn)科，耳(ěr)鼻喉科(kē)，口腔(qiāng)科(kē)，醫療(liáo)美容(róng)，內(nèi)窺中(zhōng)心，生(shēng)殖(zhí)中心，健康(kāng)體(tǐ)檢科(kē)等科(kē)室(shì)的(dí)綜合(hé)型國(guó)際醫(yī)院(yuàn)，設有450張(zhāng)病床(chuáng)，其中包括100張ICU和HDU。 病房(fáng)將以單人間(jiān)和(hé)雙人間(jiān)為主(zhǔ)，並將導入“3H"（Hospital醫院(yuàn)，Hotel賓館(guǎn)，Home家(jiā)）醫療(liáo)模式，提供(gōng)溫(wēn)馨(xīn)的(dí)國(guó)際(jì)規(guī)範(fàn)化(huà)服(fú)務(wù)。醫院將由(yóu)新加坡(pō)百匯(huì)醫療集(jí)團(tuán)管理(lǐ)經營(yíng)，計(jì)劃2014年(nián)3月(yuè)28日試(shì)運營，6月正(zhèng)式運(yùn)營。

   本(běn)項(xiàng)目主(zhǔ)要針對國際醫學(xué)中心(xīn)的1#，2#變(biàn)電所(suǒ)內(nèi)的進綫回(huí)路(lù)和饋(kuì)綫回路(lù)進行(háng)電力數(shù)據(jù)的(dí)實(shí)時監(jiān)控，再已(yǐ)經(jīng)相關建築能耗(hào)的分類，分(fēn)項(xiàng)標準對(duì)用能進行整(zhěng)理(lǐ)，整(zhěng)理的(dí)數據根據(jù)浦東公(gōng)共建(jiàn)築(zhù)能耗(hào)平台(tái)要(yào)求上(shàng)傳。

2 用(yòng)戶需求(qiú)

   ①標準的(dí)變配電(diàn)係統具有(yǒu)CAD一次單綫(xiàn)圖顯示中(zhōng)，低壓(yā)配(pèi)電網(wǎng)絡的(dí)接綫情況：龐大的(dí)係統具(jù)有(yǒu)多畫麵切換及畫麵(miàn)導航(háng)的功(gōng)能(néng)；分散的(dí)配(pèi)電係(xì)統具(jù)有空間(jiān)地(dì)理平(píng)麵的(dí)係(xì)統(tǒng)主畫(huà)麵(miàn)。主畫麵可以顯(xiǎn)示各個(gè)回(huí)路(lù)的(dí)運行(háng)狀態，並具(jù)有(yǒu)回路(lù)帶電(diàn)，非帶電(diàn)機故(gù)障(zhàng)著色(sè)的(dí)功(gōng)能(néng)。主要電參(cān)量直接顯示於人機交互界(jiè)麵(miàn)並實(shí)時刷新。

   ②軟件(jiàn)可(kě)對(duì)不(bù)同(tóng)級別的用戶賦予(yú)不同(tóng)權限，從(cóng)而(ér)保(bǎo)證(zhèng)係統在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可(kě)靠性。

   ③電(diàn)壓，電(diàn)流，功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率因數及頻(pín)率等(děng)監測(cè)信息實(shí)時刷新，並以一(yī)次(cì)圖形(xíng)式直觀動(dòng)態(tài)顯示(shì)。各回路(lù)子畫麵上(shàng)顯示該回(huí)路(lù)各(gè)電參(cān)量，回路名稱(chēng)，CT變比，電流(liú)越限(xiàn)值及開(kāi)關(guān)狀態等(děng)信息，且可實現(xiàn)數(shù)據的轉(zhuǎn)發上傳。

   ④對其(qí)負載繪製電(diàn)流趨(qū)勢曲綫(xiàn)，便(biàn)於分(fēn)析該回(huí)路(lù)配(pèi)電(diàn)運行(háng)工(gōng)況

   ⑤越(yuè)限報警，針對(duì)客(kè)戶的特(tè)定回路來(lái)設置(zhì)越限(xiàn)報警(jǐng)

   ⑥對(duì)各回(huí)路的(dí)電(diàn)能(néng)集(jí)抄功(gōng)能，並(bìng)自動生(shēng)成(chéng)符合客(kè)戶管(guǎn)理(lǐ)需求的(dí)用電(diàn)報表(biǎo)

   ⑦報(bào)警(jǐng)事件記錄，便於維(wéi)護(hù)人員來根(gēn)據(jù)事(shì)件(jiàn)發(fā)生的(dí)時間(jiān)性(xìng)質對(duì)電路(lù)進行(háng)維護。

   ⑧係統(tǒng)以(yǐ)Web發布後(hòu)可進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡訪問(wèn)，且可通過Internet訪問。

   ⑨係統(tǒng)的(dí)部分(fēn)能耗數據(jù)須(xū)上傳(chuán)至(zhì)上海(hǎi)浦東區(qū)域能耗平(píng)台。

3 設計(jì)方(fāng)案(àn)

3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

   係統(tǒng)的設計(jì)滿(mǎn)足(zú)以下所列製(zhì)造和(hé)試驗(yàn)標準：

JGJ/T 16-92      《民(mín)用建築電氣設計規範》

GB/J63-90  《電(diàn)力(lì)裝置(zhì)的(dí)電測量(liáng)儀表(biǎo)裝置設計規範》

GB/T13730  《地(dì)區(qū)電網數據(jù)采(cǎi)集與監(jiān)控(kòng)係統通用技術條件(jiàn)》

GB2887  《計算站(zhàn)場地(dì)技術要求(qiú)》

GB/50198-94      《監(jiān)控係(xì)統工(gōng)程技術規範》

DL/T 698.31-2010   《第(dì)3.1部分：電能信息(xī)采集(jí)終(zhōng)端(duān)技術(shù)規範-通(tōng)用要求(qiú)》

DL/T 698.35-2010     《第3-5部(bù)分：電能(néng)信息采(cǎi)集(jí)終(zhōng)端(duān)技術(shù)規範-低(dī)壓集中(zhōng)抄(chāo)表終端特(tè)殊(shū)要(yào)求(qiú)》

DL/T 698.41-2010    《第4-1部(bù)分(fēn)：通(tōng)信協(xié)議-主站與電能(néng)信息采集終端(duān)通(tōng)信》

DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通(tōng)訊(xùn)協議(yì)-集(jí)中器下(xià)行(háng)通信(xìn)協議》

DL/T/814-2002        《配(pèi)電(diàn)自(zì)動(dòng)化係(xì)統(tǒng)功能規範(fàn)》

3.2係(xì)統(tǒng)架(jià)構設(shè)計

   鑒於上(shàng)海國際(jì)醫學(xué)中(zhōng)心的建(jiàn)築(zhù)規模(mó)，性質(zhì)，以及後(hòu)續項(xiàng)目的可連帶(dài)發展的性(xìng)質，安(ān)科瑞(ruì)電(diàn)氣(qì)股份有限(xiàn)公司係(xì)統(tǒng)部(bù)根據用(yòng)戶(hù)的幾點(diǎn)需求(qiú)以(yǐ)及在相同性質工程中的經驗，對(duì)該建(jiàn)築的(dí)智能配電係統(tǒng)的搭(dā)建做(zuò)以(yǐ)下設(shè)計(jì)：上海(hǎi)國(guó)際(jì)醫學(xué)中心所有監(jiān)控(kòng)點位現(xiàn)已(yǐ)安(ān)裝智(zhì)能電力儀表，且均(jūn)采(cǎi)用標準的(dí)Modbus-RTU協議。將現場(cháng)安裝的(dí)智能(néng)儀表通過屏蔽雙絞綫(xiàn)以手拉(lā)手(shǒu)式相(xiāng)連，數(shù)據總綫(xiàn)直接鋪(pū)設至主機所在(zài)的值(zhí)班室(shì)。數據(jù)總綫通過(guò)數據采集器(qì)將(jiāng)數(shù)據(jù)傳輸至係統主機。係統示意圖(tú)1所(suǒ)示。

圖1

4 係(xì)統功(gōng)能

   上位(wèi)機軟件采用安科(kē)瑞自主研(yán)發的(dí)配(pèi)電監控(kòng)係統(tǒng)，通過軟件(jiàn)進行(háng)設備(bèi)配置，數(shù)據庫(kù)變(biàn)量(liáng)配(pèi)置，界(jiè)麵設計等，完成了在(zài)上位機軟件(jiàn)監(jiān)控及(jí)電力監控的(dí)功能(néng)。

4.1 功(gōng)能特(tè)點(diǎn)

   安科瑞(ruì)配(pèi)電(diàn)監(jiān)控係(xì)統(tǒng)采用全中文界麵(miàn)，操(cāo)作(zuò)簡單(dān)方(fāng)便；運行穩(wěn)定(dìng)可(kě)靠的特(tè)點(diǎn)。點擊相(xiāng)應(yīng)快捷(jié)按(àn)鈕(niǔ)即可(kě)進(jìn)入(rù)相應(yīng)的係(xì)統功能(néng)模(mó)塊；係(xì)統(tǒng)具有(yǒu)一次係統圖顯(xiǎn)示(shì)，模擬圖顯(xiǎn)示和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖顯示；係(xì)統具有人(rén)機(jī)界麵(miàn)友好(hǎo)，顯示數據直(zhí)觀(guān)，方便用(yòng)戶查閱(yuè)。

4.2係統功能(néng)簡(jiǎn)介：

4.2.1登(dēng)陸界(jiè)麵(miàn)

   軟件的界麵(miàn)可(kě)以(yǐ)根據(jù)項(xiàng)目的特(tè)點(diǎn)和客戶(hù)的要求(qiú)來設(shè)計。初始(shǐ)界麵為(wéi)“登(dēng)錄界麵(miàn)"，選(xuǎn)擇用戶名(míng)，輸(shū)入(rù)相(xiāng)應密(mì)碼，則(zé)進入查(chá)看數(shù)據(jù)，否(fǒu)則(zé)無法查看數據。

4.2.2通(tōng)訊示(shì)意(yì)圖

   通訊示意圖(tú)為拓(tuò)撲圖(tú)，顯示係(xì)統(tǒng)與儀表(biǎo)的通(tōng)訊(xùn)是否正(zhèng)常。其中(zhōng)紅色表(biǎo)示正常通訊，綠色表示通(tōng)訊中斷。界(jiè)麵如(rú)圖(tú)所示。

通(tōng)訊示(shì)意

4.2.3配(pèi)電係統圖(tú)

   配電(diàn)係統圖顯(xiǎn)示整(zhěng)個配電係統(tǒng)的整(zhěng)體架(jià)構，便於管理人員快速了解配電係(xì)統的(dí)組織(zhī)結(jié)構，參(cān)數(shù)界(jiè)麵(miàn)實時(shí)顯(xiǎn)示(shì)的電力(lì)參數(shù)數(shù)據(jù)可以反映(yìng)配電係(xì)統(tǒng)的運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態。配(pèi)電係統(tǒng)界麵如圖(tú)4所(suǒ)示(shì)，詳(xiáng)細參數(shù)如圖(tú)所(suǒ)示(shì)。

   由圖4，圖(tú)5就可以(yǐ)看出整(zhěng)個配(pèi)電係(xì)統的(dí)分(fēn)布，運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)以(yǐ)及(jí)以及主要(yào)的電參量(liáng)。主(zhǔ)要的電(diàn)參(cān)量數(shù)據(jù)包(bāo)括三項電流(liú)，三項(xiàng)電(diàn)壓，進(jìn)綫(xiàn)回路的功(gōng)勞(láo)，電能，功(gōng)率因數，回(huí)路名稱以及(jí)出(chū)現回(huí)路的(dí)相(xiāng)應電參(cān)量。

4.2.4 電(diàn)參(cān)量(liáng)報(bào)表(biǎo)

   電參量(liáng)報(bào)表主(zhǔ)要的數(shù)據包括(kuò)：三(sān)相電壓，三相電流，電能，有(yǒu)功功率，無功功率(shuài)，功率(shuài)補(bǔ)償因數，頻率。

   該報表可以實現係(xì)統(tǒng)運行(háng)期(qī)間的(dí)任意時(shí)間(jiān)抄表(biǎo)等(děng)功能，將每塊電(diàn)表(biǎo)的顯(xiǎn)示數據以報表(biǎo)形式呈(chéng)現，選擇相(xiāng)應的櫃體，再選擇要(yào)查詢(xún)的時(shí)間，即(jí)可(kě)顯示(shì)電壓，電流(liú)，有功(gōng)功(gōng)率，無(wú)功(gōng)功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率補(bǔ)償(cháng)因(yīn)數，頻率(shuài)。界(jiè)麵如(rú)圖所(suǒ)示(shì)

   報(bào)表打印(yìn)：打印(yìn)當(dāng)前(qián)報(bào)表的(dí)數據；

   數(shù)據保存：將(jiāng)當(dāng)前(qián)報(bào)表(biǎo)以(yǐ)Excel表格(gé)形(xíng)式導出(chū)到所選(xuǎn)擇的(dí)位(wèi)置(zhì)。

4.2.5 電(diàn)能報(bào)表

   電(diàn)能(néng)報表將(jiāng)配(pèi)電回(huí)路(lù)用電量(liáng)報表形式(shì)呈(chéng)現，該(gāi)報表(biǎo)可以(yǐ)實現(xiàn)係統運行期(qī)間(jiān)的(dí)任意(yì)時(shí)間段內的月抄(chāo)表(biǎo)，日(rì)抄表，小時抄(chāo)表等功(gōng)能，如下圖所(suǒ)示(shì)選擇(zé)回路(lù)，設(shè)定開始時(shí)間和(hé)結(jié)束時間，點擊“查(chá)詢"按鈕，即可(kě)顯(xiǎn)示(shì)此(cǐ)時(shí)間段(duàn)內(nèi)的用(yòng)電量(liáng)，也(yě)可以Excel形(xíng)式導出(chū)或(huò)打印(yìn)。界(jiè)麵(miàn)如圖所示。

4.2.6 電(diàn)流(liú)曲綫(xiàn)

   電流(liú)是配(pèi)電係(xì)統的重(zhòng)要電力(lì)參數(shù)。本(běn)係(xì)統(tǒng)為(wéi)重要回路(lù)設計了電流曲綫(xiàn)，此曲(qū)綫(xiàn)可(kě)以設置查(chá)詢時間(jiān)，還可以任意(yì)放大，縮小(xiǎo)某區(qū)間內的曲綫，便(biàn)於管(guǎn)理(lǐ)人員(yuán)準(zhǔn)確(què)明了(liǎo)的掌(zhǎng)握係(xì)統(tǒng)的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)態。界(jiè)麵如圖所示。

4.2.7實時報警和(hé)歷史報警(jǐng)

   本係統還針(zhēn)對(duì)主要電(diàn)參(cān)量的遙測量(liáng)（包(bāo)括進(jìn)綫回(huí)路的(dí)電(diàn)流，電壓(yā)，頻率，功率因素和出(chū)綫(xiàn)回路的電(diàn)流越綫報警）。也能點擊(jī)打(dǎ)開歷史報警調出(chū)歷(lì)史報警(jǐng)界麵(miàn)。實(shí)時(shí)報(bào)警主要(yào)分為遙測(cè)和遙信(xìn)實(shí)時(shí)報警。

   報(bào)警(jǐng)功(gōng)能(néng)能夠(gòu)幫助(zhù)管理人員在(zài)較短的(dí)時間內(nèi)定位故障(zhàng)點位，提高了(liǎo)故障的排查效率，保障配(pèi)電(diàn)係統的(dí)長(cháng)期(qī)穩定(dìng)運行。

5 結束(shù)語(yǔ)

   隨著用戶端(duān)配電(diàn)係統智能化(huà)管(guǎn)理(lǐ)需求(qiú)的提高。配電(diàn)監(jiān)控係統已成為(wéi)配電(diàn)端(duān)用戶(hù)的(dí)必(bì)然選擇，本文(wén)介紹(shào)的(dí)安科瑞配(pèi)電監控係統在上海(hǎi)國際(jì)醫(yī)學(xué)中心項(xiàng)目中(zhōng)的(dí)應用，可以實(shí)現對上(shàng)海國際醫學中心(xīn)配電係(xì)統實(shí)時(shí)監(jiān)控(kòng)，不(bù)僅(jǐn)能(néng)實時顯示配電(diàn)係統各個回路的運行狀態，係統的網(wǎng)絡通訊功(gōng)能(néng)，還可以和上層(céng)數(shù)據平(píng)台(tái)實現數據共享(xiǎng)。係統對(duì)采(cǎi)集(jí)數(shù)據的進(jìn)行分析(xī)，處理(lǐ)，實(shí)時(shí)顯示變電(diàn)所內(nèi)各配電回(huí)路的電(diàn)能使(shǐ)用(yòng)狀(zhuàng)況，負載(zǎi)越(yuè)限具有(yǒu)彈出報(bào)警對(duì)話框(kuàng)及報警(jǐng)聲(shēng)音提(tí)示，並(bìng)生(shēng)成各種電能報(bào)表，分析(xī)曲綫(xiàn)，圖形等(děng)，便於電(diàn)能(néng)的遠程抄(chāo)表以(yǐ)及分(fēn)析，研究製(zhì)定(dìng)相(xiāng)應的用(yòng)能考核(hé)機製(zhì)。該(gāi)係(xì)統(tǒng)運行(háng)安全，可(kě)靠(kào)，穩(wěn)定，為(wéi)配電(diàn)係統終(zhōng)端(duān)用戶(hù)解決(jué)各(gè)個配(pèi)電(diàn)回路的具體用電不明的(dí)問(wèn)題(tí)，為後期電力(lì)係統的維護及(jí)製(zhì)定節(jié)能措施(shī)提供(gōng)了真實可靠的(dí)依據。