安科瑞 于洋 陈聪 陈正

摘要：近年来，对商业楼宇主动化的需求越发激烈。现代的配电主动化体系要求对楼宇的照明、应急照明、空调、风机和电梯等重要用电负荷进行分项计量，并在电气值勤室或消控中心进行会集监控，以便对楼宇的配电体系进行保护。

关键词：商业中心大楼；分项计量；会集监控；电能办理体系

项目概述

1788世界中心项目坐落在静安寺中心商圈，南面紧临南京西路，与中福会少年宫及在建中的会德丰广场隔路相对；北面接近愚园支路，与世纪时空大厦附近；东面比邻百乐门大酒店，与静安寺附近，步行至轨道交通2号线静安寺站及久百城市广场只需5分钟时刻；西面曩昔则是乌鲁木齐路。项目由华东建筑规划院规划，主楼30层，裙房5层，地下3层。整个项目用地面积为1.21万平方米，总建筑面积达11.32万平方米，其间，地上建筑面积为8.14万平方米，包含了6.71万平方米的办公楼面积和1.43万平方米的商业面积，而地下建筑面积约为3.18万平方米，其间还包含了0.46万平方米的商业面积及2.72万平方米的其它用处面积。

1788世界中心由安世7802和安世7829两路35kV市电供电，进户后主楼地下一层的两台35kV/10kV变压器降压。安世7802号线经过35kV/10kV/0.4kV变压后，供应大楼T1、T3、T5、T7、T9变压器下的配电回路，安世7829号进线则供应T2、T4、T6、T8、T10变压器下的配电回路，地下一层安顿2台应急柴油发电机，在两路市电都被堵截的情况下主动投入供应大楼应急照明和应急动力。

需求剖析

1788世界中心规划有1个35kV配电室，1个10kV配电室，4个0.4kV配电室和1个应急柴油发电机房，均坐落地下一层，合计配电回路约360个，每个回路装置有智能电力外表，对配电室部分一切配电回路的作业状况进行监控，每台变压器均配有温度操控仪收集其温度。此外，在各楼层的强电间、空调机房、排风机房、潜水泵房、电梯机房及热交换机房等处配电箱上安顿电力外表，对大楼的照明、空调、风机、电梯等设备和办公室租户用电，合计约700个回路进行监控。依据规划院的规划计划，楼层配电箱部分，除租户、空调和风机运用电度表进行本地分项计量外，照明、动力、电梯等用电设备的用电量均在低压配电室中进行会集计量，其配电箱配电回路仅运用电流表进行运转状况监测。

要求配电主动化电能办理体系将配电室和楼层回路的运转状况会集显现在值勤人员面前，要求完结对配电室35kV、10kV回路和0.4kV回路进线全惯例电参量和温度的遥测；对配电室0.4kV馈线回路三相电流、有功电度和分合闸状况的长途检测；对楼层租户配电箱、空调配电箱和风机配电箱回路三相电流和有功电度的遥测，以及对楼层照明、动力、电梯等配电箱回路三相电流的遥测。配电室部分遥测实时性要求高，楼层部分实时性要求相对较低。此外，一切用电量数据需与IBMS体系同享。

体系规划计划

本项目中，考虑现场外表数量较多，在35kV值勤室安放两台体系主机，别离对配电室配电体系和楼层配电体系进行监测。体系拓扑结构为3层，即现场设备层、通讯办理层和站控办理层，学习ISO/OSI网络模型中物理层、数据链路层、网络层、运送层和应用层的界说。

现场设备层设备包含阿海法综保、丹东华通的多功用外表和江西华达电子的干式变压器温控仪等。这些设备别离依据规划院要求装置在相应的配电回路上。参阅OSI网络结构模型，现场设备层一切设备在物理层约好为RS-485接口。

因一切配电室和发电机房均在主楼B1F，间隔35kV值勤室间隔不超越100米，故配电室部分一切外表选用RS-485总线与35kV值勤室内的一台通讯办理机衔接，总线长度均在200米以内，挂接外表不超越25台，保证了通讯的实时性和可靠性。

因楼层部分外表数量多并且配电箱散布松懈，考虑项目本钱，选用4台RS485集线器，别离装置在主楼16F、4F、B1F的强电间和裙房B1F的强电间内，将必定范围内的外表通讯总线会集后，再各自以一根RS-485总线衔接到35kV值勤室内的通讯办理机串口上。此计划经过献身部分通讯的实时性（485集线器的驱动才能有限，导致通讯推迟变大），使得项目施工中所需求的线缆数量大幅度削减（实践施工运用的线缆数量约为不运用485集线器的1/5）。

通讯办理层的首要设备是两台通讯办理机、32台协议转化隔离器和1台工业以太网交换机。两台通讯办理机下端串口经过485-232协议转化隔离器与各台外表通讯485总线相连，上端经过交换机，以太网TCP/IP协议与两台监控主机相连。

站控办理层由两台DELL主机、显现器、打印机、UPS电源等设备组成，经过Acrel-3000电能办理体系软件完结数据收集、处理和交互的操控，完结网络模型中应用层的功用。

监控主机与现场外表之间的数据交互以报文方式完结，数据链路层首要协议为Modbus-RTU。因本体系需求向IBMS体系同步一切回路的有功电度值，约好以Modbus-TCP协议向智能楼宇办理体系转发数据，此处参阅OSI模型中运送层界说。

体系功用

配电室部分：

功用导航：配电室主机上的电能办理体系以导航按钮的方式协助用户进行画面切换，依照高配和低配区别35kV/10kV配电体系显现和0.4kV配电体系显现的功用模块，点击按钮即可检查相应的功用模块，如图1所示。

35kV、10kV配电体系参数显现：如图1所示，电能办理体系收集1788中心配电体系35kV侧和10kV侧的三相相电压、三相线电压、三相电流、总有功功率、总无功功率、总功率因数和有功电度累积值，将其35kV侧和10kV侧的数据列在一起，便利值勤人员进行比对和检查。经过干式变压器温度操控以收集的变压器三相温度也以数值和曲线的方式反映在本界面上。

图135kV/10kV配电体系参数显现界面

35kV/10kV配电体系一次示意图：如图2、图3所示，除了显现配电体系的惯例参数外，配电室主机的电能办理体系还以配电体系一次图的方式制作了软件界面，经过标示回路用处，使配电体系的走向更为明晰化。此外，电压、电流等惯例电参量也能够在一次示意图界面上检查。如在图2中能够看到安世7802号线为1号主变供电，而在图3中能够看到1号主变为T1、T3、T5、T7、T9这五台10kV/0.4kV电压器供电。

图235kV配电体系一次示意图

图310kV配电体系一次图

0.4kV配电体系一次示意图：0.4kV配电室配电回路运转状况运用一次图方式显现，将收集的电参量、变压器温度和断路器分、合闸位等参数显现在界面上，依据配电室和变压器区分整个0.4kV配电体系并别离进行界面显现，为每一个回路标示其柜体号、回路编号、回路用处和低压体系总编号，进一步清晰配电体系的走向。如图4所示：

图40.4kV配电体系一次示意图

报表功用：配电室电能办理体系为用户定制了两种功用的报表，一种如图5所示，针对某一个首要回路，能够由用户自行挑选时刻生成该回路在该时刻惯例电参量的前史值。

图5自界说全电参量报表

另一种如图6所示，由用户自行挑选时刻，体系生成该时刻段内配电室一切回路的用电量报表。

图6配电室回路用电量报表

事端报警和回忆：关于电气值勤人员来说，跳闸报警的实时性和准确性是非常重要的目标，电能办理体系为用户定制的报警功用首要针对配电室低压回路断路器的分合闸变位，经过图7所示的报警窗口和外置音箱宣布报警音提示值勤人员低压馈出回路断路器发生了变位，依据报警窗口显现的内容，能够当即定位报警回路并进行呼应，保证大楼配电体系安稳运转。

图7报警功用界面

楼层部分：

数据收集及显现：楼层电能办理主机收集1788中心B3F~30F遍地配电箱上外表的数据，以楼层区分，依照配电箱所在方位和编号对数据进行排序，分类显现租户、空调和风机回路的三相电流和有功电度，显现照明、应急照明、动力、电梯、水泵和一些其他回路的三相电流，如图8所示。

图8楼层配电箱数据显现界面

通讯状况显现：显现楼层部分一切外表的通讯状况，经过外表所在总线和楼层方位区分，标示其通讯地址和通讯状况。因楼层配电箱上装置的外表无法收集断路器状况，通讯状况也在必定意义上表征回路运转状况。如图9所示

图9楼层电能办理体系设备通讯状况图

租户、空调用电量报表：为用户供给一切办公室租户、商铺租户以及各楼层变频空调有功电度报表，查询任一时刻段内回路的用电量，依据用户需求，将一切租户用表对应的出线称号界说为可修正，可且仅可由站长级用户修改各回路对应租户的公司名，以便进行电费核算。界面如图10所示：

图10楼层租户和空调用电计量报表

数据转发：本体系首要担任数据的前端收集处理，并向上级的楼宇主动化体系转发数据，其他楼宇主动化体系不再收集计量外表数据。转发数据首要包含35kV/10kV/0.4kV配电室一切回路电能数据；楼层租户、空调和风机回路的电能数据。现与IBMS约好以Modbus-TCP协议向其体系主机转发电能数据，收费抄表体系厂家不决，本体系也为其预留了Modbus-TCP协议的端口。

图11Modbus-TCP数据转发点点表

问题汇总

1、本工程总承包方发包材料中说到电能办理体系收集点位约900点，而实践收集点位逾1000点，数量多且散布广。强电施工单位施工时运用的暂时配电箱和过错的配电箱编号，对本体系的通讯施工造成了不小费事。项目施工时核对配电箱材料的完整性和准确性，并及时指出强电施工单位作业中的过错要求其整改，是智能楼宇弱电体系集成项目中重要的部分。1788世界中心项目的施行，也指出现阶段我司体系集成作业中的缺乏和进步方向。

2、4台RS485集线器装置在楼层强电间内，其220VAC电源取自就近的配电箱中，开始计划并未对220VAC电源做标准，即直接从近期的配电箱中取。项目后期调试时发现因1788中心没有竣工，楼层部分常常由于施工而断电，有时会断开集线器的电源，导致体系数据链路断开，故对现场通讯设备辅佐电源进行整改，从现场具有EPS电源供电的应急照明箱中备用的空开下端取220VAC电源，并贴上标签奉告保护人员不行随意关断，保证数据链路安稳。

3、本体系向IBMS体系进行数据转发所用的以太网线先后因35kV值勤室闹鼠患而被损坏3次，后联络1788中心的业主，由灭鼠公司出头处理此问题。

运转作用

1788世界中心电能办理体系于2012年4月正式投入运转，经过配电室主机与楼层主机的协同作业，使值勤人员在一般情况下不必再前往配电现场检查，完结了配电室无人值守、配电体系主动化的功用。

1788世界中心没有竣工，常常进行消防演习，演习进程中会堵截部分配电箱负载，以往复位这些负载需求由物业工程部电工逐个排查，费时吃力。电能办理体系投入运用后，能够协助业主在演习完毕后快速定位未复位的配电箱，节省了很多的人力本钱。

1788世界中心配电室、配电箱上的外表多由丹东华通供给，在本体系投入运转后，发现了不少外表装备的问题，如主楼9楼应急照明箱9PME1、2楼应急照明箱2PME1等处，外表电流互感器变比为100/5和300/5，而电能办理后台显现其三相电流约为0.006A、0.016A、0.008A，值得置疑，与业主办理人员到现场检查后发现其小数点位设置为3位，即高显现值仅为9.999A，设置显着有误，本项目进行现场检验时也指出了多处外表具有类似问题，其间更有约5处为没有运用的商铺租户电能计量表，影响较大。由甲方告诉丹东华通进行整改。

完毕语

1788世界中心电能办理体系的竣工，在造就了杰出的经济利益和用户口碑的一起，也是上海安科瑞电气股份有限公司在智能楼宇主动化体系集成范畴的又一次进步。