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电力监控系统在办公楼建筑电力运行和节能中的应用

文章更新时间：2023-03-24　点击量：153

摘要：本文总结了电力监控系统的结构和功能。通过列出项目实例，详细介绍了电力监控系统在民用建筑电力系统运行和节能中的应用，以及在推广和发展中需要改进的问题。

关键词：民用建筑；电力监控系统；应用于运行和节能

引言

随着国民经济的不断增长和城市建设的加快，智能建筑已经从发达城市发展到普通城市，电力监控系统作为智能建筑的重要组成部分，已成为电力系统管理中不可huo缺的技术手段。通过这种智能管理，提高了电力系统的可靠性、安全性和连续性，便于及时、全面、快速地掌握电力系统的运行条件，简单、有效地分析电力负荷变化、电能消耗和电能质量，提高电力使用效率，节约电力成本，并在电力监控系统的帮助下，准确、快速地判断故障位置和故障原因。

一电力监控系统概述

电力监控系统采用分层分布式结构，分为三层：现场设备层、通信转换层和系统管理层。现场设备层设置在电力线路系统中的配电现场，负责收集、保护和控制各种电力现场数据参数和信息状态，执行监控系统的各种动作指令和管理操作；通信转换层设置在电力线路系统中的配电现场，分布式布局，相互独立，相互影响，完成系统数据的通信转换和与系统管理层的数据交换。负责将现场设备层的各种电力智能监控和第三方设备收集的相关信息数据转换为网络信号，并进行组合、配电和转发；监控中心设置系统管理层，管理主机与通信转换层子站相互通信，以太网形式进行局域网组网，实现电力系统信息的交换和管理。

电力监控系统的主要功能：

实时监控系统运行、数据采集和处理；电能质量监控和管理；事件报警信息和记录；远程控制和操作；历史数据管理和各种报告打印。

二电力监测系统在民用建筑电力系统运行和节能中的应用

1工程实例

办公楼分为主楼、东附属楼、西附属楼三部分，主楼建筑面积10万m²,东西附属楼各1.5万毫米²。电力系统分为三个变配电室。主楼变配电室作为总变配电室，高压电源采用双电源进线中间母联的形式。高压馈线包括主楼和东西附属楼的高压电源，共8个。主楼配电室低压配电系统作为独立部件，共有4台SCB9-2000KVA-AF(10/0.4KV)干式变压器，其中2台为主楼照明动力，低压配电采用两进线一母联的形式，低压馈出线90多条。另外两个是空调制冷设备，每个变压器和低压配电系统都与制冷设备相对应。东西附属楼变配电室有两个SCB9-800KVA-AF(10/0.4KV)干式变压器和低压配电系统采用两进线一母联的形式，低压馈线60多条，主要负荷为普通照明和动力。由于变配电室相对分散，距离长，建筑功能不同，电力负荷性能不同，电力系统采用电力监控系统进行监控，三层结构如下：

（1）系统管理层。主楼变配电室为主监控中心，东西附属楼为两个子工作站。各工作站电力监控系统采用电力专用监控软件、Windows2003/XP中文版操作系统、SQLserver2005数据库作为服务器数据库。支持DDE、OPC、ODBC接口和与建筑控制系统的数据交换。

（2）通信转换层。主通信网络采用100MTCP/IP光纤以太网，子工作站通过OPC转发接口连接TCP/IP以太网与主楼监控中心系统，实现三个区域配电室的现场数据交换，方便值班人员查看电力系统的运行数据并进行实时监控。为了提高数据交换速度和通信的稳定性和可靠性，系统采用IEE802.3(TCP/IP)通信标准、星形结构、标准RS485接口、5类UTP或Fibercable网线传输，传输速率达到100m标准。

（3）现场设备层。PM800系列电力参数测试仪和相应的测试设备配备了高压进线、高压母线、低压进线和低压馈线。该设备不仅可以实时显示现场的各种参数，还可以通过RS485接口将MODBUS通信协议传输到系统管理层。

2在民用建筑电力系统运行中的应用价值

（1）与传统的手动管理模式相比，电力监控系统能够及时、全面地掌握电气运行信息，提高电气运行的安全性和可靠性。例如，系统实时、定期地收集电气设备的模拟量和开关量；直接读取各配电站和线路检测设备收集的数据，并进行显示、统计、分析、计算和存储。通过系统的自动监控和信息共享，可以减少甚至取消子工作站的运行管理人员，节省人工管理成本。

（2）电力监控系统具有报警和事件管理功能和网络诊断故障功能。方便监控中心管理人员全面了解电气运行情况，准确快速判断故障位置，查明故障原因，帮助电气维修人员及时解除故障，提高电气安全、可靠性和可持续性。

（3）系统可以通过曲线和数据表直观地显示历史数据，用户可以很容易地选择查看电路的历史数据。通过数据分析，可以监控关键电路的电流和功率变化，及时纠正和预测故障，管理设备的运行部署。

3民用建筑电力系统节能的应用价值

(1)通过分析监控系统各用电负荷的电能消耗数据和电力参数，可以分配、测量和监控配电系统各用电负荷，减少三相电流不平衡，避免电能浪费。

（2）根据电力监控系统记录的峰谷电力消耗数据分析，合理采用运行模式和周期，减少不必要的设备购买，减少资本投资，节约电能。

（3）通过对电力参数的实时分析，可以及时发现电能消耗异常。如果出现谐波问题或功率因数过低，可采取有效措施进行设备改造或补偿，避免过度电能损耗和设备老化。

4电力监控系统在推广应用过程中需要解决和改进的问题

（1）应用产品和制造商较多，标准和规范不同，没有统一的标准和规范，限制了电力监控系统的推广和发展。例如，制冷机组自身的电气控制设备不能与电力监控系统共享通信和信息，电力监控数据采集不足。

（2）电力监控系统投资规模大，特别是对精度高、传输速度快的监控元件。一般来说，电力监控占变配电系统投资的30%-40%。一些业主自筹资金，在预算不足的情况下相应减少电力监控投资。

（3）用户对电力监控系统的意识不高，管理人员的业务能力和知识水平不高，系统利用率低。有些用户只作为装饰，忽视了其应用价值，造成了误解，造成了系统推广和开发的障碍。

三安科瑞Acrel-2000Z电力监控系统解决方案

1概述

对于用户变电站（一般为35kV及以下电压等级），通过微机保护装置、开关柜综合控制装置、电气接触无线温度测量产品、电能质量在线监测装置、配电室环境监测设备、弧光保护装置等设备，实现变电站、配电、电力安全运行和综合管理。监控范围包括用户变电站、开关站、变电站和配电室。

Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气有限公司根据电力系统自动化和无人值守的要求，为35kV及以下电压等级开发的分层分布式变电站监控管理系统。该系统是一个开放、网络、单元化、组态化的系统，集电力自动化技术、计算机技术、网络技术和信息传输技术于一体，集保护、监控、控制、通信等功能于一体。适用于35kV及以下电压等级的城市网络、农村网络变电站和用户变电站，可实现变电站的全面控制和管理，满足变电站无人值守的需要，为变电站的安全、稳定和经济运行提供了坚实的保障。

2应用场所

适用于轨道交通、工业、建筑、学校、商业综合体等35kV及以下用户供配电自动化系统的工程设计、施工和运行维护。

3系统架构

Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层，网络模式可为标准网络结构、光纤星网络结构、光纤环网络结构，根据用户电力规模、电力设备分布和面积综合考虑网络模式。