引言：

      目前能源供應(yīng)緊張的情況下蒿缎，通過智能儀表對智能建筑內(nèi)所有用電設(shè)備的電量進(jìn)行統(tǒng)計是偷，對負(fù)荷高峰感挥、日均用電量進(jìn)行分析，提供錯峰用電和節(jié)約用電的科學(xué)依據(jù)冻辩。

1 　概述
　　隨著計算機(jī)技術(shù)源织、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和測控技術(shù)的飛速發(fā)展微猖，傳統(tǒng)的變配電系統(tǒng)正經(jīng)歷一場深刻的變革，向測控智能化缘屹、監(jiān)控無人值守化凛剥、信息交換網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。電力監(jiān)控系統(tǒng)在各類廠礦企業(yè)變配電領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用轻姿，成為現(xiàn)代企業(yè)電力運(yùn)行科學(xué)管理犁珠、節(jié)能降耗、減員增效的有力工具祷骂。城市建設(shè)的發(fā)展使得一座座現(xiàn)代化的高樓大廈拔地而起雇牍，人們對辦公嗅呻、生活環(huán)境的安全性、舒適性乌心、經(jīng)濟(jì)性的要求越來越高导劝，智能化的設(shè)備和系統(tǒng)不斷地引入現(xiàn)代建筑之中，作為各種建筑能源供應(yīng)核心——變配電所的電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中顯得尤為重要匹羹，而且非常必要齐皂。

2 　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1，系統(tǒng)多采用分布式結(jié)構(gòu)糕但，按功能或區(qū)域進(jìn)行劃分仅汰，模塊化設(shè)計。整個系統(tǒng)一般分為三層唠魏，即主控層（站控管理層）蝉站、中間層（網(wǎng)絡(luò)通訊層）和現(xiàn)場層（現(xiàn)場設(shè)備層）。

                        圖1 建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)

1）主控層
　　主控層位于中控室或值班室例吹，一般配置高性能捧颅、高可靠性計算機(jī)、UPS不間斷電源瓶堕、打印機(jī)隘道、報警裝置等。電力監(jiān)控軟件安裝在主控計算機(jī)上郎笆，通過軟件的人機(jī)界面和各種管理功能實現(xiàn)對整個變配電系統(tǒng)的實時監(jiān)控谭梗。

2）中間層
　　中間層位于現(xiàn)場層與主控層之間，主要完成現(xiàn)場層設(shè)備與主控計算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接宛蚓、數(shù)據(jù)交換激捏、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換和提高系統(tǒng)的實時性、兼容性和擴(kuò)充性凄吏≡毒耍可以通過以太網(wǎng)交換機(jī)方便地與其它系統(tǒng)進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)信息共享，對于大型的系統(tǒng)還可設(shè)置數(shù)據(jù)服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器與其它系統(tǒng)進(jìn)行連接痕钢。

3）現(xiàn)場層
　　現(xiàn)場層主要任務(wù)是將現(xiàn)場的各種配電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和測量图柏，并將采集和測量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其主要設(shè)備是：嵌入式電能儀表任连、導(dǎo)軌式電能儀表和能斷路器及四遙單元等蚤吹。這些裝置或儀表依據(jù)一次設(shè)備的需要進(jìn)行配置，并裝設(shè)在現(xiàn)場的配電屏或開關(guān)柜上划疟。上述設(shè)備均相互獨(dú)立完成各自的功能泡募，不依賴主控計算機(jī)運(yùn)行，具備RS485通信接口苦恶。通過現(xiàn)場的RS485總線將檢測到的各項電參數(shù)和狀態(tài)信號實時傳輸?shù)街虚g層票虎。

3 　軟件實現(xiàn)與系統(tǒng)功能
　　上位機(jī)軟件為Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)組態(tài)軟件仆阶，該軟件是對現(xiàn)場能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與監(jiān)測的專用軟件，最大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)形式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成摔色，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法驯祖，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測功能臣镜。Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)具有友好的人機(jī)交互界面乙错，可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備各參量及開關(guān)量狀態(tài)，并將采集到的數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)中心存儲洁馒。系統(tǒng)還提供了實時曲線和歷史趨勢曲線分析贾悬，符合用戶設(shè)計需要的報表、事件記錄和故障報警等功能柱锹。整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)所有回路能耗的采集和統(tǒng)計哪自，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動抄表、能耗監(jiān)測功能禁熏。

　　1）運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測：通訊異常報警提示壤巷。

　　2）用戶管理：不同用戶權(quán)限具備不同操作功能，各級權(quán)限的口令修改操作功能瞧毙，具有權(quán)限防誤功能胧华。

　　3）能耗報表、棒圖：實現(xiàn)了所有能耗報表的按時間查詢宙彪，分為日矩动、月、年報表等释漆，任意分類悲没、分項實時能耗棒圖顯示。

　　4）打印及導(dǎo)出：所有報表及界面可打印男图，或以EXCEL示姿、WORD 格式進(jìn)行導(dǎo)出。

4 　大型公建電能計量宜采用智能電力監(jiān)控儀表
　　大型公共建筑電能計量宜采用電力儀表作為內(nèi)部管理電表揭凭，不宜用收費(fèi)電表源快。兩者主要特點(diǎn)歸納如下（見表1）。
 

　　供電部門一般給用戶實施一戶一表的收費(fèi)制度俯重，即收費(fèi)電表由供電部門統(tǒng)一安裝炫瘤。因此，收費(fèi)電表除了要有技監(jiān)局發(fā)放的計量器具許可證外缸舱，還需要當(dāng)?shù)厥　⑹须娏Σ块T的許可才可安裝使用骗早。在大型公共建筑電能管理中把意，供電部門一般會在總進(jìn)線處安裝收費(fèi)電表府塘。

　　電力儀表在用戶安裝收費(fèi)電表的基礎(chǔ)上，考慮內(nèi)部電能計量與節(jié)能管理的需要安裝绿捶，用于內(nèi)部電能管理棚疏。因此用戶可自主選擇采購，但應(yīng)注意制造商是否有電力儀表（電能部分）的計量許可證婆精。電力儀表可以完成對各回路继溯、各樓層或各功能區(qū)的分項電能數(shù)據(jù)的采集，通過后臺電能管理系統(tǒng)完成對大型公共建筑的電能分項計量沈条。

5 　電力儀表在建筑能耗電能分項計量中的選型方案
　　Acrel(安科瑞)公司研發(fā)的Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)需忿，可以通過ACR網(wǎng)絡(luò)電力儀表、諧波表蜡歹、導(dǎo)軌式電能表屋厘，對商場、賓館月而、學(xué)校汗洒、醫(yī)院、銀行父款、體育館溢谤、政府機(jī)關(guān)等大型公建進(jìn)行電能分項計量和能耗分析管理。

　　電力儀表憨攒，是針對電力系統(tǒng)世杀、工礦企業(yè)、公用設(shè)施浓恶、智能大型公共建筑的電力監(jiān)控與電能管理需求而設(shè)計的玫坛。它能高精度的測量所有常用的電力參數(shù)，如三相電壓沙涎、三相電流傅慈、有功功率、無功功率疼磺、頻率碘淘、功率因數(shù)、四象限電能等款腥，采用可視度高的LCD來顯示儀表測量參數(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行信息惰采。電力儀表功能、型號繁多综翠，價格也各不相同栋锣，電能計量方案也多種多樣，因此，應(yīng)合理選配谍竿，達(dá)到較佳的性價比程悼。

　　根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部114號文件，對大型公共建筑能耗數(shù)據(jù)實行分類路影、分項計量诬像，對電能按動力用電、照明與插座用電闸婴、空調(diào)用電和特殊用電進(jìn)行分項計量管理坏挠。因此，針對宿舍邪乍、商鋪降狠、病房等應(yīng)計量到經(jīng)濟(jì)核算單元的地方，可采用DDS1352或DDSF1352電表溺欧；

　　DDS1352單相電表喊熟，用于單相電能計量，DIN35mm導(dǎo)軌安裝姐刁，寬度為1個模數(shù)（即寬為18mm）芥牌，一次最大接入單相電流30A，精度1.0級聂使。優(yōu)點(diǎn)是尺寸小壁拉，價格低，缺點(diǎn)是沒有通訊功能柏靶，不能組網(wǎng)弃理。

　　DDSF1352單相電表，同樣為DIN35mm導(dǎo)軌安裝铛田，寬度為4個模數(shù)挂蹦，一次最大接入單相電流為80A，精度1.0級嚣历，具有峰叼叙、平、谷電能分時復(fù)費(fèi)率計量功能盟挤，帶RS485接口么酪，Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約，可組網(wǎng)腻俏。主要應(yīng)用于對單相電能的計量长尼，常用在配電箱內(nèi)。DDS1352及DDSF1352單相電表外形及應(yīng)用如圖1所示：

              圖1 DDS1352電表外形目尘，DDSF1352電表外形及其應(yīng)用

　　針對用電設(shè)施按照明與插座用電瞻替、動力用電、空調(diào)用電、特殊用電進(jìn)行分項計量遥倦，對學(xué)校教室褒侧、醫(yī)療病房、賓館客房按樓層或功能分區(qū)計量時谊迄，可選用DTSF1352或ACR120EL電表。

　　采用DTSF1352三相四線電表（見圖2）烟央，用于三相電能計量统诺，具有尖、峰疑俭、平粮呢、谷電能分時復(fù)費(fèi)率計量功能，DIN35mm導(dǎo)軌安裝钞艇，寬度為7個模數(shù)啄寡，可安裝在照明箱或動力箱中，一次最大接入三相電流80A哩照，80A以上可經(jīng)電流互感器采集挺物，精度0.5級，帶RS485接口飘弧，Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約盘胯，可組網(wǎng)。 
 

               圖2 DTSF1352電表外形及其在動力箱中的應(yīng)用

　　采用ACR120EL多功能電表要尚，該表為嵌入式安裝刚驶，可安裝在動力箱或低壓出線柜門板上，面板尺寸為80mm×80mm朽擒，規(guī)格為220/380V牙吼、5A，電流經(jīng)互感器接入今搂，精度0.5級柱称，可測量電流、電壓牡违、功率阎揪、頻率、功率因數(shù)蛛最、四象限電能等電參量海庆，帶Modbus通訊協(xié)議。

　　一些重要場合需檢測諧波的磨镶，可采用ACR230ELH多功能電表溃蔫，針對進(jìn)線回路或重要出線回路，采用ACR230ELH多功能電表，嵌入式安裝在配電柜門板上伟叛，面框尺寸為96mm×96mm私痹，除測量所有電參量外，還具有最大需量统刮，2-31次電流紊遵、電壓諧波分量、電壓波峰系數(shù)侥蒙、電流K系數(shù)暗膜、電話波形因子、電流電壓不平衡度鞭衩、正負(fù)零序分量分析等功能学搜。ACR120EL，ACR230ELH多功能電表外形及其在低壓配電柜中的實際應(yīng)用如圖3所示论衍。

                      圖3 ACR120EL瑞佩、ACR230ELH多功能電表外形及其在配電抽屜柜中的應(yīng)用

6 　結(jié)束語
　　通過在建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)中配置的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，可以方便和實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)瓤计，提高變配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性智谓。由于智能儀表鈞配置有通信接口，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換圾峭，大大減少的電纜鋪設(shè)裂膛、簡化系統(tǒng)，方便維護(hù)和操作废徙，減少人員提高工作效率紧贪。特別是在目前能源供應(yīng)緊張的情況下，通過智能儀表對智能建筑內(nèi)所有用電設(shè)備的電量進(jìn)行統(tǒng)計爵孔，對負(fù)荷高峰藤该、日均用電量進(jìn)行分析，提供錯峰用電和節(jié)約用電的科學(xué)依據(jù)神阔。對各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析里状，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計劃吩捞，在各方面都有明顯的經(jīng)濟(jì)效益鳞编。

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