安科瑞 崔庭宇
江苏安科瑞电器制造有限公司
摘要：在信息化技术应用日益发展的今天，各类用电商业对于电能的管理已经不仅局限于按月的电能计量结算了，对供电系统运行的实时监测、对电能量按工序或设备的考核、甚至是成本核算，都需要建立起动态实时的电能管理系统。本文介绍了基于实时数据采集的电能管理系统的设计及应用情况，对实时电能管理系统的总体结构、数据模型、功能结构及各环节的应用要点进行了分析研究。
关键字：电能管理系统;监控系统;集中抄表系统;用电管理系统;
0 引言
电能管理系统以智能电表(以下简称电能表)为数据采集的源头，利用互联网、工业以太网等各种网络通讯方式与实时电能数据采集系统相连接，实时电能数据采集系统将处于分散状态的电能数据读取到实时电能采集数据库;依靠实时电能采集数据库，电能采集监测系统可以提供动态实时的电能采集网络监测功能;再通过电能数据上传接口定时将电能管理数据保存到电能数据管理系统的中心数据库，按照设定的处理周期进行电量结算，最后利用电能管理信息系统提供电能管理信息。
1 项目概述及建设目标
随着电网的发展和相关政策的出台，用电管理也逐步实现了一家一表，抄表到户的制度。 但是随之而来的问题是大量用电数据的回抄和管理。 同时，用电的客户群体的多类型决定了高质量的供电要求。
伴随着各类现代化的智能产品不断出现 ，在电能管理方面 ，通过工业以太网来管理电能系统的研究逐渐成为电能系统的主流。 而对电能的远程操控通过人机界面对电能采取远程管理控制 ，并对采集来的数据的进行高速高效的分析、计算、控制，从而节省了大量的人力资源，提高了管理效率。
现中骏石狮黄金海岸保证该设施供配电可靠故配置电能管理系统，实时监测并保存数据以便后期管理。
2 电能管理系统的设计
在监控系统的设计中，要充分考虑客户的实际需求，以及电力系统的实际结构、电力系统的实际载荷能力等因素，进而合理的选择监控设备，这既有利于减少系统运作的成本，同时也有利于系统功能的实现。 本项目的电能管理系统，可以实现对低压配电回路的实时监控，有利于电能管理。另一方面，电能管理系统不仅能够准确的表示出回路的用电状况，它还具备网络通讯等功能，能够与计算机、串口服务器等设备进行组合，及时的显示站内各个配电回路的运作状态，当站内电力系统的负载越标时，电力监控系统能够迅速报警，发出语音提示。另外，电能管理系统还能够生成报表、曲线图等统计信息，便于有关人员分析站内各部分的用电状况，使站内的用电活动更加安全，从而保证站内人员的生命安全，提高车站工作人员的工作效率。 2.1 系统结构 依据中骏石狮黄金海岸的配电情况分布情况，在线监测系统建设采用分层分布式结构，系统包括：站控管理层、网络通讯层、现场设备层。系统网络结构如图所示：
站控管理层管理人员与计算机进行人机交互的直接窗口，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，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、UPS电源等组成。
通讯层使用的设备为串口服务器。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。
现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的安科瑞DDSF1352-C及DTSF1352-C仪表，也是构建该配电系统必要的基本组成元素。现场配置居正的电能表，实现低压回路三相电流、三相电压、频率、四象限电能等电参量监测;并对每个回路断路器分合闸状态进行监测。
2.2 网络设计 电能管理系统中的网络系统能够及时的对数据进行传输，并迅速传递操作指令，是实现电力监控系统各项功能的基础。把现场每个设备就地与总线连接，之后在把各条总线全部接入串口服务器，来实现与主机的传递。
2.3监控系统软件功能设计
系统依据客户实际需求进行设计，并实现了一次主接线图界面显示;电参量遥测及电参量越限报警;事件记录;系统运行异常监测;故障报警及操作记录;报表查询与打印;系统负荷实时、历史曲线，用户权限管理等主要功能。
2.3.1购电情况显示
安科瑞电能管理系统具备友好的人机界面，能够以图表形式直观显示配电线路的分布情况且数据采集频率为1S，同时将实时采集的各回路的电参量信息，并在系统中实时显示购电状态，如电量较低会报警。如下图所示：
2.3.2电能报表分析
安科瑞电能管理系统以丰富的数据报表体现计量体系的完整性。系统具备各回路定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况(本项目电能报表为客户定制)，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。该功能使得用电可视透明，并在用电误差偏大时可追溯，维护计量体系的正确性。具体如下图：
2.3.3报警信息设置及查询
安科瑞电能管理系统的数据记录功能它要求系统中必须有足够的内存空间，进而长时间的、大量的对数据信息进行记录和存储。其次，电能管理系统的数据记录功能也包括对故障信息的记录，即对故障发生时的实时电流、实时电压等数据进行记录存储。电能管理系统能通过管理人员对电压、电流及功率的设置，从而实时监测配电情况，是否出现短路或者超负荷等情况，便于工作人员解决。
2.3.4手机短信报警
安科瑞电能管理系统为了本项目系统安全稳定运行，业主可通过短信猫短信报警。业主在输入手机号码后，系统设置好低电量发送后，在低电量情况下会自动短息通知商户，让商户购电。
3电能管理系统的意义
综上所述，针对以上问题，并根据客户要求，对各个配电回路的远程监测和集中管理，而且还实现了根据各监测设备进行分项电能统计。通过对电能管理系统设置，工作人员可以在短时间内做出正确的判断并进项操作。在全面了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确的处理故障。除此之外，他更有重要的社会效益。减少人类在强电场中的工作时间，对从业人员的身体健康更有着重要的意义，可以避免很多职业病、人为触电事故的发生。
参考文献
[1]《电力电测数字仪表原理与应用指南》， 任致程、周中，中国电力出版社
[2]《电力监控系统在供配电设计中的应用》，高士宏，科技风
作者简介：崔庭宇，男，本科，江苏安科瑞电器制造有限公司，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统。Email：cuitingyu@email.acrel.cn QQ：2881068608 手机：18860995251 电话：0510-86179851 传真：0510-86179975 网址：http://www.jsacrel.cn/