摘要：介绍外滩27号电能管理系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3000型电能管理系统实现建筑电力监控的能耗管理及Acrel-3000型系统所实现的功能，为楼宇电力监控与电能统计数据，为节能提供决策依据。
关键词：电能管理系统、外滩27号;智能电力仪表;Acrel-3000型
0 概述
上海安科瑞电气股份有限公司于2010年11月承接了外滩27号电力监控/电能管理系统，外滩27号即中山东一路27号，现为罗斯福酒店，共8层楼分南北楼及观光屋顶。
外滩27号系统分两个部分，一部分是地下一层的变电所低压部分智能电力仪表，另一部分是楼层中智能电力仪表。针对外滩27号的现场实际情况，通过计算机和通讯网络，将分散楼层中仪表和变电所中的仪表和现场设备连接为一个有机的整体，实现电网设备运行的远程监控和集中管理。
设计的电力监控与电能管理系统具备全电参量测量、开关量状态监测以及电能计量与电能质量管理等功能。设计中充分体现系统的可用性、先进性、方便性、安全性、可靠性、可扩展性及系统性价比的合理性。
1 项目立项的意义
外滩27号对电能管理即电能抄表比较关注，变电所和楼层中一共有大约210只智能电力仪表，如果要值班人员去抄一遍所有表的数据，这样费时费力又不能实时的反应一些紧急状况。使用该系统可以带来如下优点：
1）该项目中仪表分布的比较散，没有系统之前只能通过人力去楼层间去抄表，查看电力参量，这样对于抄表人员来说费时又费力，而且也不能及时的掌握第一手信息。使用系统后后台值班监控人员只需在值班室或者在物业办公室就能实时准确的监控到每个表的运行情况，和表所测量的各个电参量，实时的进行抄表，省时省力，快速及时的掌握用电情况。
2) 系统保存了自系统运行以来的重要数据，故如需查询以前的像电能这样的数据，直接在远程抄表中输入查询时间，那时的数据就会显示出来。便于管理人员分析对比，如一些电参量突变，像电流一下变很大，就要看这个回路是否短路，查看问题，及时发现潜在故障，减少设备维护费用，延长设备使用寿命；提高运行管理效率，减少运行维护人员工作量。
3）通过数据分析，使管理者合理有效地利用设备，减少不必要设备添置，避免了资源浪费，精简值班人员数，及时发现电能消耗异常现象，采取有效措施进行设备改造或补偿，以避免电能损耗，这样下来节约大量资金。通过对资源的充分利用，强调高效率、低能耗、低污染，达到节约能源、保护环境的可持续发展的目标。
4) 系统具有柱状图、报表分析，曲线显示等功能，这样可以形象的反应数据。
2 项目的设计方案
上海安科瑞电气股份有限公司为外滩27号项目设计的电力监控及电能管理系统采用分层分布式结构，由站控管理层、网络通讯层和现场设备层组成。
现场设备层主要的设备为：谐波表、网络多功能表、电流表。这些仪表分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场屏蔽双绞线进行组网通讯，实现数据现场采集。
网络通讯层主要为：通讯服务器，其主要功能为采集现场设备层中的仪表数据，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。
站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。
各智能电力仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器。变电所低压柜内仪表内分4根总线连到变电所内通讯服务器，楼层分6根总线连到一楼的南配电间的通讯服务器，然后两台服务器拉网线连到交换机，最后工业交换机通过网线连到监控主机。由于物业办公室和监控室不在一个地方，为了方便物业查看故拉了一根网线到物业办公室，在监控主机上做了web界面发布，这样在物业办公室就能看见软件的运行画面，并能就近打印报表。
本系统采用分层分布式计算机网络结构如下图所示：
3 系统实现的的过程
首先通过我们的串口服务器将总线上的电力智能仪表中的数据量进行采集，然后后台监控中心我们通过软件把采集到的数据进行处理并保存到我们系统的数据库里。在我们系统上把需要实时显示的数据量在界面上实时刷新的显示出来；需要查询和分析过去的历史记录的数据，通过我的各种查询报表和分析曲线等一些形象的界面反应给值班人员；在界面中实时显示一次图的状态；在系统中把变电所内的各个回路进行分合闸时进行报警；系统中设置针对值班室内不同级别的用户，设置不同的权限来进行操作管理，防止因人为误操作或人为破坏给生产带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。
下图为显示两个进线回路的电流曲线画面：
下图为1#变压器出线柜的配电示意图：
现在外滩27号项目里，还有几层楼正在装修，业主会把这座建筑的几层楼给租给其他商户，故收取电费需要统计数据时，有了电能管理系统，收取电费时就有了凭据。酒店内的楼层内的各个区域内的空调、厨房、照明等所产生的电能都有了数据保存，以后管理电能时就有了依据。
系统的完成，让数据查询人员的抄表任务轻松了，节约了抄表时间，提高了抄表积极性。
5 结束语
Acrel-3000电能管理系统具有实用性、安全性、系统的实时性、稳定性、可扩展性、易维护性。随着计算机信息技术的普及，低压配电智能化的要求也越来越高，变配电监控及低压配电管理使得实现配电室的无人职守真正成为现实。该系统在外滩27号的应用，实现了把变电所内和楼层内的各个回路的智能电力仪表电参量的远程监控，对采集的数据进行显示，处理，并生成报表、图形、曲线等，便于值班人员的分析与定时查询所需要的数据。