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安丘妇幼保健院智能电网用户端电能管理系统的设计与应用 安科瑞 陈璐 江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405 摘要：介绍安丘妇幼保健院智能电网用户端电能管理系统，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。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并 远传至后台，通过 Acrel-3000 型智能电网用户端电能管理系统实现配电回路用电的实时监 控和电能管理。 关键词：医院;安丘妇幼保健院;楼层 ;智能电力仪表 ;Acrel-3000 型；智能电网用户端电能 管理系统 0 概述 安丘市妇幼保健院始建于 53 年，历经 50 年的发展，现已成为一所集预防保健、医疗 急救于一体的一级甲等妇幼保健院，是全市妇幼保健技术指导中心、婚前医学检查、职工 医疗保险、新型农村合作医疗定点医院。 本项 目为安丘妇幼保健院二期工程智能电网用户端电能管理系统。根据配电系统管理 的要求，需要对安丘妇幼保健院一栋主楼和两栋裙楼的楼层配电箱回路进行电能管理，以 保证用电的安全、可靠和高效。 Acrel-3000 型低压智能配电系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术 和现场总线技术的必威体育精装版发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系 统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为一个 有机的整体，实现电网运行的远程监控和集中管理。 1 系统结构描述 本监控系统主要实现安丘妇幼保健院的楼层 0.4kV 配 电系统进行用 电监控与电能管 理。该系统总计有 163 只 PZ72L-E4/C，分 7 条总线，其中主楼 3 条总线通过屏蔽双绞线接 至采集箱后通过光纤网络传输至后台，西区裙楼两条总线先通过采集箱数据采集和处理， 后光纤传输数据至后台，东区裙楼也是两条总线，传输方式和西区一致，从而值班室的监 控主机实现总线上仪表与监控主机的数据连通。 本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层； 如图 （1）所示： - 1 - 图 （1）网络拓扑图 间隔设备层主要为：多功能网络电力仪表。这些装置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 MODBUS 总线组网通讯，实现数据现 场采集。 网络通讯层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，同 时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。光电转换器，将通讯传输距离延 长，并保证通讯的稳定。 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。 以上网络仪表均采用 RS485 接 口和 MODBUS-RTU 通讯协议，RS485 采用屏蔽线传输，一 般都采用二根连线，接线简单方便；通讯接 口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发 送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据，数据最高传输速率为 10Mbps。 RS485 接 口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允 许连接多达 32 个设备，最大传输距离为 1.2km。 2 智能电网用户端电能管理系统主要功能 2.1 数据采集与处理 数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成，实现远 程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压 U、三相电流 I、频率 Hz、 功率 P、功率因数 COSφ、电度 Epi、远程设备运行状态等数据。 数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自 动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。 2.2 人机交互 系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD 图形显示低压配 电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参数，画面定时轮巡切 - 2 - 换；画