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电力监控仪表在大型公共建筑能耗监测系统中的应用

夏丽平
上海安科瑞电气股份有限公司嘉定201801

1概述
随着计算机技术、网络技术、现场总线技术和测控技术的飞速发展，传统的变配电系统
正经历一场深刻的变革，向测控智能化、监控无人值守化、信息交换网络化的方向发展。电
力监控系统在各类厂矿企业变配电领域得到日益广泛的应用，成为现代企业电力运行科学管
理、节能降耗、减员增效的有力工具。城市建设的发展使得一座座现代化的高楼大厦拔地而
起，人们对办公、生活环境的安全性、舒适性、经济性的要求越来越高，智能化的设备和系
统不断地引入现代建筑之中，作为各种建筑能源供应核心——变配电所的电力监控系统在智
能建筑中显得尤为重要，而且非常必要。

2系统结构
建筑能耗监测系统的拓扑结构如图1，系统多采用分布式结构，按功能或区域进行划分，
模块化设计。整个系统一般分为三层，即主控层（站控管理层）、中间层（网络通讯层）和
现场层（现场设备层）。

图1建筑能耗监测系统
1）主控层
主控层位于中控室或值班室，一般配置高性能、高可靠性计算机、UPS不间断电源、
打印机、报警装置等。电力监控软件安装在主控计算机上，通过软件的人机界面和各种管理

，
功能实现对整个变配电系统的实时监控。
2）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联
接、数据交换、通信协议转换和提高系统的实时性、兼容性和扩充性。可以通过以太网交换
机方便地与其它系统进行连接和数据信息共享，对于大型的系统还可设置数据服务器和网关
服务器与其它系统进行连接。
3）现场层
现场层主要任务是将现场的各种配电系统的运行参数进行采集和测量，并将采集和测量
的各种数据传输给监控系统。其主要设备是：嵌入式电能仪表、导轨式电能仪表和能断路器
及四遥单元等。这些装置或仪表依据一次设备的需要进行配置，并装设在现场的配电屏或开
关柜上。上述设备均相互独立完成各自的功能，不依赖主控计算机运行，具备RS485通信
接口。通过现场的RS485总线将检测到的各项电参数和状态信号实时传输到中间层。

3软件实现与系统功能
上位机软件为Acrel-5000能耗监测系统组态软件，该软件是对现场能耗数据进行采集与
监测的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态形式”而不是编程方式来进行系统集
成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块
进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成对现场数据的采集与监测功能。
Acrel-5000能耗监测系统具有友好的人机交互界面，可实时和定时采集现场设备各参量及开
关量状态，并将采集到的数据上传给数据中心存储。系统还提供了实时曲线和历史趋势曲线
分析，符合用户设计需要的报表、事件记录和故障报警等功能。整个系统可以实现所有回路
能耗的采集和统计，实现了远程自动抄表、能耗监测功能。
1）运行状态监测：通讯异常报警提示。
2）用户管理：不同用户权限具备不同操作功能，各级权限的口令修改操作功能，具有
权限防误功能。
3）能耗报表、棒图：实现了所有能耗报表的按时间查询，分为日、月、年报表等，任
意分类、分项实时能耗棒图显示。
4）打印及导出：所有报表及界面可打印，或以EXCEL、WORD格式进行导出。

4大型公建电能计量宜采用智能电力监控仪表
大型公共建筑电能计量宜采用电力仪表作为内部管理电表，不宜用收费电表。两者主要
特点归纳如下（见表1）。
内容收费电表智能电力监控仪表

外形图

，
挂壁式安装，应单独设置
导轨式安装，易安装在嵌入式安装，易安装在低
安装方式电表箱，不易安装在低压
动力箱、照明箱内压柜、动力箱的门板上
柜、动力箱、照明箱内

DL/T645规约与配电系统Modbus协议或DL/T645规约，Modbus协议可与配电
通讯规约
不兼容系统兼容
供电部门一般给用户实施一户一表的收费制度，即收费电表由供电部门统一安装。因此，
收费电表除了要有技监局发放的计量器具许可证外，还需要当地省、市电力部门的许可才可
安装使用。在大型公共建筑电能管理中，供电部门一般会在总进线处安装收费电表。
电力仪表在用户安装收费电表的基础上，考虑内部电能计量与节能管理的需要安装，用
于内部电能管理。因此用户可自主选择采购，但应注意制造商是否有电力仪表（电能部分）
的计量许可证。电力仪表可以完成对各回路、各楼层或各功能区的分项电能数据的采集，通
过后台电能管理系统完成对大型公共建筑的电能分项计量。

5电力仪表在建筑能耗电能分项计量中的选型方案
Acrel(安科瑞)公司研发的Acrel-5000建筑能耗分析管理系统，可以通过ACR网络电力
仪表、谐波表、导轨式电能表，对商场、宾馆、学校、医院、银行、体育馆