智能建筑中高低压配电设备集成监控和管理系统应用分析-李亚俊.docx

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1、智能建筑中高低压配电设备集成监控和管理系统应用分析安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801摘要电力智能监控系统是信息时代的产物，反映了人类在高效经济时代对生活质量的 不断追求，美好的希望和简化的工作程序。当前，正在建造越来越多的智能建筑物，并且智 能建筑物是使用计算机技术自动管理和控制建筑物中的设备，并向用户提供信息和通信服务。 因此，电力智能监控系统有益于智能建筑的各个方面。在此基础上，文章简要分析了电力监 控系统在智能建筑中的应用，以促进电力监控系统的应用和发展。关键词电力监控系统；智能建筑；应用智能建筑通常具有以下条件：一套先进的楼宇自动化系统可创建温暖自然的居住环境， 一套结构化的

2、布线系统可在建筑物内或整个社区之间传输数据，语音通信和多媒体通信已集 成在一起，可满足现代信息社会的高效工作要求。智能电源监控系统平台，用于最新的通信 系统，电源监控系统，建筑物中高压和低压配电设备的集成监控和管理。1电力智能监控系统结构分析从目前情况分析，比较常见的电力监控系统的结构主要包括以下5个方面的子系统，具 体如下。1.1 控制现场子系统控制现场子系统的基本构成包括PLC、保护单元、远程I/O单元、传感器、保护装置、 执行装置等几部分，可以通过这 些设备的作用，实现对电力系统中各种信息的采集，同时 执行有关的控制命令，实现对电力系统中的运行设备的在线监测和实时控制。传感器能够将 现场

3、的各种信号，例如数字信号、模拟信号、开关量信号等及时进行采集，然后经过相关处 理后，利用电缆、光缆或者综合通信网络将信息传递到主控端。其中，保护单元可以对电力 线路中的故障或者跳闸现象进行反映，而PLC是控制程序发出可控制操作的关键环节，可 以实现对现场控制对象的遥调和遥控。1.2 信息处理与控制子系统在电力监控系统中，信息处理和控制子系统主要是通过主控端对各种信息进行采集，包 括通信传输子系统传输过来的状态信息、数据信息以及视频信号等，之后通过计算机对相关 数据进行分析，经过加工处理后反映到人机联系子系统中，实现状态显示，例如发出警报或 者灯光亮起等，从而将信息传达给相关的工作人员。为满足工

4、作需要，还可以进行 人工干预，进行相关的操作和控制。1.3 主控层主控制层位于中央控制室或车间中，通常配备有高性能，高可靠性的计算机，UPS不间 断电源，打印机和警报设备。电源监控软件安装在主控计算机上，通过该软件的人机界面和 各种管理功能，可以实现整个配电系统的实时监控。1.4 中间层中间层位于现场层与主控层之间，主要完成现场层设备与主控计算机之间的网络通信连 接，数据交换，通信协议转换，提高了系统的实时性，兼容性和可扩展性。以太网交换机使 与其他系统的连接和共享数据信息变得容易，对于大型系统，还可以设置数据服务器和网关BO *11)20:38Q遥信变位报警0遥测越限报警回待办事项回巡检记录

5、日监控系统设备挎案报警平台运行报警缺陷记录文档管理用户报告A主页& 用户魂。XZXZO版本信息平台超管11O分享APPO切换语言q主页 kvar kWh、kvarh Hz、cos ），零序电流In；四象限电能；实时及需量; 电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66 种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录, 支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus； LCD 显示；相电压电流+零序电压零序电流，电压电流不平 衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录 波，谐波（电压/电流63次谐波、63组间谐波、 谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、 K因

6、子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降、 电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及 定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF 格式文件存储，内存32G, 16D0+22D1,通讯 2RS485+1RS232+1GPS, 3 以太网接口 （ + 1 维护网 口）+ 1USB接口，支持U盘读取数据，支持61850 协议。中压馈线低压进线AM6-LAPM810AEM96三段式过流保护（带方向、低压闭锁）、过负荷 保护、PT断线告警、逆功率保护、三相一次重合 闸、低频减载、检同期、合环保护、断路器失灵 保护三相（I、U、kW kvar kWh kvarh Hz cos ），零序电流In；四

7、象限电能；实时及需量; 电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66 种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录, 支持SD卡扩展记录;支63次谐波;2DI+2DO RS485/Modbus； LCD 显示；三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正 反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31 次分次谐波及总谐波含量分析，分相谐波及基波 电参量（电压、电流、功率）；电流规格3X 1.5（6）A,有功电能精度0. 5S级,无功电能精度2 级；工作温度：-10+55；相对湿度：W95 不结露低压出线AEM72二相电参量U、1、P、Q、S、PF、F测量，总正 反向有功电能统计，正反向无

8、功电能统计；2-31 ,次分次谐波及总谐波含量分析、低压出线分相谐HHI波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3x1. 5（6）A,有功电能精度0. 5S级，无功电能 精度2级ADW3001J二二二二1三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，有功 1电能计量（正、反向）、四象限无功电能、总 、?谐波含量、分次谐波含量（231次）；A、B、N四路测温；1路剩余电流测量；支持 abRS485/LoRa/2G/4G/NB； LCD 显示;有功电能精度：0.5S级（改造项目推荐）无线测温ATE-400,、合金片固定，CT感应取电，启动电流大于5A,测J温范围一50-125,测量精度1;传输距

9、离空旷150米ATC-600产两种工作模式：终端、中继。ATC600-Z做中继透4, 传，ATC600-Z到ATC600-C的传输距离空旷4 1000m, ATC600-C可接收ATE系列传感器、 AHE等传输的数据，1路485, 2路报警出口。环境温湿 度WHD温湿度控制器产品主要用于中高压开关 柜、 耐.端子箱、环网柜、箱变等设备内部温度和 湿度 B B调节控制。工作电源：AC/DC 85-265V工作温 .度：-40.0C99.9C 工作湿度：0RH-99RH水浸传感 器ilRS-SJ-*-2guk接触式水浸传感器，监测变电所、电缆沟、控制1室等场所积水情况，工作电源：DC 10-30V

10、工作盘温度：一20C+60C工作湿度：0%RH80%RH响f应时间：Is继电器输出：常开触点。摄像机CS-C5C-3B_支持720P高清图像，最高支持分辨率可达到130万像素（1280*960）内置麦克风与扬声器具有语.音双向对讲功能，支持萤石云互联网服务，通过手机、PC等终端实现远程互动和视频观看。烟雾传感 器BRJ-307X.0-光电式烟雾传感：电源正极（DC 12V）:+12V，继电器输出：常开触点_ /一5结语将智能电源监控系统应用于智能建筑可提高电源系统的可靠性并确保电源的连续性。因此, 为了进一步促进智能建筑的发展，有必要加强对电力监控技术的研究。在智能建筑和电力节 能中，电力监控

11、系统扮演着越来越重要的角色，并以其出色的节能效果和电力监控功能而受 到高度评价。与楼宇自动化系统的集成管理，可以有效节省人工管理的成本和时间，操作查 询方便，经济效益明显。因此，随着科学技术的发展和经济的发展，电力监控系统的开发和 应用将进一步深化。参考文献1戴秋平.电力监控系统在供配电设计中的应用J.通讯世界，2016 (11) ： 180-181.2林玺.智能电力监控系统在电气节能中的应用J.科技传播，2014, 32 (13) ： 56-58.3刘敏.智能电力监控系统在电气节能中的应用J.建筑电气，2007 (6) ： 15-16.4企业微电网设计与应用手册2022. 05版.5安科瑞3

12、5KV以及下变电所智能配电系统设计与产品二次原理图集.2020. 10月版6安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2021.11月版7胡招虎.智能配电监控系统在智能建筑中的应用分析，1001 - 523X (2021) 02 - 0137 - 02服务器以与其他系统连接。1. 5现场层站点级别的主要任务是收集和测量现场各种配电系统的运行参数，并将收集和测量的数 据传输到监视系统。主要设备是内置电能表，轨道式电能表，能量断路器和四个远程设备。 这些设备或仪表根据基本设备的需求进行配置，并安装在现场配电盘或开关柜中。上述所有 设备彼此独立地完成功能，不依赖于主控制计算机的操作，并具有RS485

13、通信接口。检测 到的电气参数和状态信号通过现场RS485总线实时传输到中间层。2智能配电监控系统功能特点1提高现场工作效率员工可以设置电源智能监控系统，以在最短的H-f.q范围内准确判断和操作。同时， 现场工作人员可以“透明”以同步了解电能流的状态，因此可以准确，及时地处理错误。即 使您不在现场，也可以通过系统配置通过无线传输模板获取错误信息。它可以实时反映设备 的实际使用情况，还可以使员工合理地准备维护工作。2. 2降低能源成本电力智能监控系统可以优化能源成本。该系统可以用作基准，以针对具有半公共功率检 测，功耗跟踪和优化管理的负载，在区域之间定制简单的功率负载计划，并要求赔偿由于不 规则电

14、能质量造成的损失。2. 3优化资源电力智能监控系统可以准确评估电网或变压器，配电盘，配电柜等设备的后备容量。这 是因为数据可以准确反映电力资源的实时使用情况，便于电力资源的放置并由业主做出决 策。更好地促进配电系统的发展和变化。3智能建筑中电力监控系统的应用电力监控系统这些电源监视系统主要使用网络技术和计算机技术来监 视电源系统的运行并将设备的 数据输出到监视中心。监视中心可以远程控制每个设备，使工作人员可以实时了解它。设 备的操作。其中，电源监视系统的主要功能包括系统操作的实时监视，电源质量监视，远程 控制和操作记录，事件警报和记录，数据收集和历史数据管理，打印各种报告 以及电源管理。3.1

15、 常规电力监控应用常规电源监控主要满足以下要求：数据采集和记录每个开关的运行状态，电压，电流， 功率和能量，以及常见的电气参数（例如警报和远程控制）。某学校的电力系统共有8个 10 kV变电站，每个变电站都配备有两个变压器。结构采用2条输入线和1条母线。每个变 电站包含大约80个馈电回路。为了科学地管理整个学校的供电系统并正常使用学校的电力 进行教育和科学研究，学校采用了配电监控系统，并根据学校的实际情况采用了现有的电源 监控系统。该系统大致分为8个子工作站和1个监控中心，主要通信网络使用 100MTCP/IP光纤以太网，并且为了实现现场监控，现场监控层使用Modbus总线进行通信。 3.3电

16、能质量监控应用某大厦共有变配电所四座，分别位于地下三层（1#、2#变电所）、21层（3#变电所） 和53层（4#变电所）。为了保证整个大厦正常工作的可靠供电和实现供电系统的现代化管 理，采用了电力监控系统，在1#变电所设置监控主机，在2#、3#、4#变配电所分别设置 智能通信管理器实现通信上传功能。主通讯网采用100mTCP/IP光纤以太网，子站内的现场 监控层采用Modbus总线通讯，系统采集电房内高压柜上微机保护、测量仪表、直流屏、变 压器温控仪、发电机等信息。实现遥测、遥信、遥控、报警功能、数据统计、管理分析等功 能。并通过采用可编程控制器，实现负载自动控制功能，通过PLC的逻辑控制实现

17、指定动 作顺序的减载，以保证重要负荷的正常运行。建筑拥有两条独立的35kV进线和10kV的母 线，其中母线分段运行，每段母线装配有810变压器，变压器的型号为10 kV/400 V,每 台变压器由30100条馈线回路。35 kV进线主要配置电力线路监控仪，由于该进线是整个系统的电力源头，其对于整个 系统的顺利运行有着最重要的作用，因此选用精度和功能性都比较高的设备来对这条回路进 行监控，这种电力线路监控仪采样频率非常高，而且可以监视供电电源的电能质量对整个系 统的影响，除此之外，它还可以监控35kV母线两侧的运行工况和系统内的一些电气故障。 3.4电能损耗数据的采集和管理从电力智能监控系统运行

18、的过程中可以看出，工作人员需要对不同的回路和计量表等进 行计数和分析，同时，通过网络系统形成一个完整的数据库。而且，还可以对数据软件进行 分析和探讨,进而对不同单位的电能损耗程度进行采集和管理，提升数据的科学性和准确性。 这些数据信息最终会在收费表中体现，住户可以根据电能收费表来缴纳电费。这种方式可以 从某种程度上培养人们的节能意识，同时还有助于各种不同类型的能耗审计措施的贯彻和落 实。3.5智能电力监控系统的功能从以上的电力监控系统的应用案例中可以看出，智能电力监控系统主要有以下的功能： （1）智能监控系统可以设计各种智能建筑和社区电源管理方法。电源监控系统可以大大提 高电源管理效率，并获得

19、最佳的节电效果。它可以提高电效率。（2）除了主要硬件设备的工艺水平以及软件的可靠性，电力监控系统比较成熟以外，在通 讯连接方面也比较先进。（3）智能电力监控系统所采用的通讯协议是由国际电气公司所提供的，能够在很好的完成 系统通讯的同时具有很高的可靠性和先进性。（4）智能电力监控系统借鉴了国内外关于智能建筑应用的大量经验，在进行系统集成和软 件设计时，能够运用成熟和先进的方法，所设计的软件不仅运行安全可靠，而且有较 低的运行成本。（5）作为一个分层分布式的监控系统，智能电力监控系统在任何的监控点处都能按照就近 布置原则将其接入到系统中，并由相关的软件进行处理，这样可以对现场的布线和施工过程 进行

20、简化，在节省投资的同时提高工作效率。（6）电力监控系统采用了智能化的控制理念，具有较高的自动化程度和较强的可靠性，可 以自动对数据进行记录，可以让系统持续有效稳定的运行。最后，智能电力监控系统在自成 系统的基础上还可以与智能建筑实现管理上的结合。3. 6系统运行和设备管理电力智能监控系统可以对设备运行的各项参数进行控制，做好监测工作。工作人员在实 际的监测工作中，工作人员应该加强对设备的节能性进行控制，如果出现了故障问题或者是 运行异常的现象，就应该做好警报，这样相关的检修和维护的工作人员就会在第一时间赶到 现场对故障设备进行处理。在这种情况下，智能电力智能监控系统可以根据监测数据的 相关信息

21、和实际的耗电现象实现自动巡检。电力智能监控系统的工作方式不仅具有一定的经 济性，同时还具有一定的安全性。管理人员可以通过充分应用监控系统的优势来对提升设备 运行的效率，为电气节能工作的进行提供相对比较科学的依据，完善和优化运行的整体状态。4安科瑞变电所运维云平台4. 1概述AcrelCloud-1000变电所运维云平台基于互联网+、大数据、移动通讯等技术开发的云 端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、 电缆及母线运行温度、现场设备或环境视频场景等需求，实现数据一个中心，集中存储、统 一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、手机、PAD等各类终端链

22、接访问、接收 报警，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作。4. 2应用场所适用于电信、金融、交通、能源、医疗卫生、文体、教育科研、农林水利、商业服务、 公用事业等行业变配电运行维护系统的新建、扩建和改建。4. 3系统结构AcreiCloud-1000电力运维云平台AcreiCloud-1000电力运维云平台应用层微机保护智能电表 电能计曷电气安全谐波治理温湿度计10模块摄像头传输层系统可分为四层：即感知层、传输层、应用层和展示层。感知层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除 摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。传输层：

23、包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并 可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至指定的服务器端口，网络故障时数 据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。应用层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库 服务器可以合一配置。服务器需要具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。展示层：用户通过手机、平板、电脑等多终端的方式访问平台信息。4.4系统功能 4. 4. 1用能月报用能月报支持用户按总用电量、变电站名称、变电站编号等查询所管理站所的用电量, 查询跨度可设置为月。te

24、st三电力运维云平台q a :3 -, 产.X安配!1就伏近用，月度口 2021-07-22结束H洞S 2021-07-29QSifi)导出（，位：kW h）.够人如03片部5图B电站，07-2207-2307。07-2507-2607-2707-2807-29fti+ -变育电站状态安科瑞电气股份召101000022119619086144841265412617-80037.00用沏1描安科瑞HI气股价打10100001662445756 8435963852851624514685432 8475441089 60变压器状态“芬安科瑞新JJ .101001495677.754509.75

25、4156.529425679.55964.255020.254616.7538566.75合U33498 1529352 5523000 1019448 8023458 9011111 0510453 059370.75159693 35运缈二看板看板二再板配电率e电力赛测V电能陵量V尔电分析V事件记录V安全用电VT运行环境V共3条20条接 1Mt 1 页4. 4. 2站点监测站点监测包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。三电力运维云平台一电站状态用能月M国概况运行状态当日事件记录.人交配电站状盒用跑月祓变压器状态加雄中心运编中心二看板看板二看板三配电室电力监测XZzi

26、iii用电分析VV*安全用电X/T运行环境Vtost一负禽率10/0.4kV1台= 申岫.0B Q测控装at500kVA300kW40安配电站名称安科瑞电气股份有限公司E楂Q国当日逐时用电曲线kWhNUoc74里新时匍 2021-07-29 20:25:00xX (S)有功功率秘耽环境汨度257.7kw39.7kVar33.6 c69.7%UTa为dTiSHU分时段11总用电Max遥信变位巡检时间：2021-06-17 14:44 - 2021-06-1.巡检项数：。项缺陷如Olffi巡检人员：，J能目用电概况 白。山当日用电4754 kW hB0(100 0130 030 04:30 06X

27、)0 0730 (00 1ft30 1幺)0 13:30 15X)0 16:30 1&00 19:30 21-00 22130昨日今日合格率昨日同期4626.8 kW h环比2.75%13:30-13:45332 8kW诙时段平均仍率4. 4. 3变压器状态变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支 持按负荷率、功率等升、降序排名。Ql9St三电力运维云平台aq *;a *P IwIWMS J- 1X* 1X 1(。) 、正Htflt行J500M中。二 看贩二*amhi iwmm 幡ffMhamhi iwmm 幡ffMh等电力陵测 41 W触分析 A 5?B

28、T国TM rt9U iSK运缰IE 0 fflpsaM4*2O9V354. 4. 4运维运维展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。三电力运维云平台Q Q K 6 产支血电“电月R - 跖室大图 国心o 运 配电度- 电力国 支 电力访4 - eea -冷直河”名游安杆刖气及利Q次国 ” 十金屏 QttA Q/b。&B WHAM面*班：由dW*间?o?i 07 2fl?0 35 i2 MU MU安科瑞新大楼10kV变电所配电图电力讥行is表电力运行晔平均功率因依A用格分析1安用电T ipW*皿侬K0 fflPJKBMIWA35920A一记南1AP2右一旦北1APE1左里网加RR g

29、ig0.00A O.OOAOOQA 0.00AZ.30A7.40A阱6the分。机0.00A O.OOA汨防e淋机31fiSrfi四二南三月南700A10.SOA六目北1 10A S.60AMOA OJOA170A ?80A1.40A2JDM明北4.00A430A9XXA 5.3OAe 三北115QA5.80A工训线(ACR23OCIFH)Ua： 2M30VUb: 2”. 40VU ： 37640Alb ： 378 6OA0.00A0.00AS.90A1Z10AWIMB油机厚？-i* =fidt510A600A-E*8.6OA QOOA28.80A26 6aA-XS-一日及至光伏发电OOQA

30、07QA0.68A06&A4. 4. 6视频监控视频监控展示了当前实时画面(视频直播)，选中某一个变配电站，即可查看该变配电站 内视频信息。4 (!).矶厦. LE道；械变电所运维云平台ft立明MO期必。:酣*名穷；安科防电PS份有限公司L楼 Q1SS 18像法2 Q1SS 18像法2皿4. 4. 7电力运行报表电力运行报表显示选定站所选定设备各回路指定采集间隔运行参数和电能抄表的实时 值及平均值行统计。三电力运维云平台支配电络软5麦在K5 ,皿2二-WB -受庄aiG!-电力运行表tm4SM 13,2021-07-29钺知mmV五洲V上一日下一日o&fl剥Q.Wx电力而总A*AXwrnwaa

31、isutHA) CEPKKWNUKV)WV)Uc(V)*内HA)teP(kW)O(KVm)Pf电力以主/0707102900 003961538238 77A 3739 4289291828962018344 13096 2热琮中晔和1造g20213 2900053961&M238 8239 4239 5289202829122030141 77096题却&测USttfe2021-07-29001039611(68239 7240 4240 3217217217 4153 092152099电力行取衣消防检机322021-0Z-2900153961582239 7240 4240 523282

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33、95229922952207 3845 01096 rnwsaV铀版2021X)7-29004039616M240124062405282284 228041980196098主送tH67021 07 29 00 45396167024024062406283 47887846199 344096sti用电分iVIS2021S 2900 50398168824042412412822852812197，44 30096 wigV包附20214)7-2900 56317042sl240 72406284 42882858200 47425096安动他Vigts2021 07 2901 00396

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