摘要：本文介绍了安丘市妇幼保健院电力管理系统，该系统利用智能电表采集配电现场的各种电气参数和开关信号。系统采用现场联网的方式。联网后，通过现场总线进行通讯，传输到后台。 Acrel-3000电源管理系统实现对配电线路用电量的实时监控和电源管理。

关键词：医院；安丘市妇幼保健院；地面;智能电表；阿克雷尔-3000；电源管理系统

0 概述

本项目是安丘市妇幼保健院二期工程的电源管理系统。根据配电系统管理要求，需要对安丘市妇幼保健院一栋主楼和两栋裙楼的楼层配电箱线路进行用电管理，确保用电安全可靠。

Acrel-3000低压智能配电系统用于电力变配电系统的分散数据采集和集中监控管理。配电系统二次设备联网，通过计算机和通信网络将分布式配电站现场设备连接成一个有机整体，实现对电网运行的远程监控和集中管理。

1 系统结构说明

本监控系统主要实现安丘市妇幼保健院0.4kV配电系统楼层用电监控和用电管理。系统共有163台PZ72L-E4/C，分为7条总线，其中主楼内的3条总线通过屏蔽双绞线与采集箱相连，再通过光纤网络传输到后台。采集处理后，光纤将数据传输到后台，东区的讲台上也有两条总线。传输方式与西区相同，使值班室的监控主机实现总线上的仪器与监控主机的数据连接。

监控系统采用分层分布式结构，即站控层、通信层和间隔层；

如图(1）:

图片（1）网络拓扑图

间隔设备层主要是：多功能网络电能表。这些设备对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些设备均采用RS485通讯接口，通过现场总线网络进行通讯，实现现场数据采集。

网络通信层主要是：通信服务器，其主要功能是由现场采集设备集中采集，同时传输到站控层，完成现场之间的数据交换层和车站控制层。光电转换器延长了通讯传输距离，保证了通讯的稳定性。

站控管理层：配备高性能工控机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中收集和显示现场设备的运行状态，并以人机交互的形式展示给用户。

以上网络仪表均采用RS485接口和-RTU通讯协议。 RS485采用屏蔽线传输，一般采用两根线，接线简单方便；通信接口为半双工通信，即通信双方都可以接收、发送数据但只能同时发送或接收数据，数据传输速率为32个设备，传输距离1.@ >2公里。

2 电源管理系统的主要功能

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完成，实现远程数据的本地实时显示。需要采集的信号包括：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。

数据处理的主要目的是将按要求采集的电参数实时、准确地展示给用户，从而实现配电监控的自动化，同时将采集的数据存入数据库，供用户使用。用户进行查询。

2.2 人机交互

系统提供了简单、易用、良好的用户界面，全中文。 CAD图形显示低压配电系统一次电气接线图，显示配电系统的设备状态及相应的实时运行参数，屏幕周期性切换；屏幕实时动态刷新；显示模拟量；开关量显示；连续记录显示等

2.3 历史事件

历史事件查看界面主要供用户查看已发生的故障记录、信号记录、操作等。录像和超限录像提供方便友好的人机交互，通过历史事件查看平台，您可以根据自己的需求和查询条件，轻松定位您要查看的历史事件，为您的掌握提供良好的软件支持整个系统的运行。

2.4 数据库建立与查询

主要完成遥测和遥信采集定时采集，建立数据库，定期生成报表供用户查询和打印。

2.5 用户权限管理

针对不同层次的用户，设置不同的权限组，防止人为失误造成的生产和生命损失，实现配电系统安全可靠运行。用户可以通过用户管理进行登录、注销、修改密码、增删改查等操作，方便用户修改账号和权限。

2.6 运行负荷曲线

负载趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流及功率负载参数，并自动生成运行负载趋势曲线。方便用户及时了解设备的运行负荷状态。点击屏幕上对应的按钮或菜单项，切换对应的功能；可查看实时趋势曲线或历史趋势线；选中的曲线可以平移、缩放、改变范围等。分析整个系统的运行状态，提供直观、方便的软件支持。

2.7 远程报表查询

报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式，对系统中处理的数据进行过滤、合并、统计，生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要，定期保存、打印或调用保存和打印报表文件。同时，本程序还为用户提供了对生成的报表文件的管理功能。

报表具有查询时间自由设置，实现日、月、年能源统计、数据导出、报表打印等功能。

3 案例研究

安丘市妇幼保健院电源管理系统对楼层配电箱0.4kV配电系统进行电源管理。

楼层配电箱采用PZ72L-E4/C系列网络电能表，主要测量所有常规电能参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功功率、无功功率。

低压配电二次图如图（2），功能有功率遥测智能电力仪表，主要监测运行设备的电气参数，包括：线路三相电压、电流、功率、功率因数、电能、频率等电参数和配电回路的三相电流；遥信功能实现现场设备运行状态的显示，主要包括：开关柜的开、关运行状态开关及通讯故障报警；当断路器移位时，发出报警信号，提醒用户及时处理故障。

图（2）低压配电二次图

遥信遥测报警 主要完成对各低压出线回路的开关动作状态及负载进线负载的监控，并弹出开关位移、负载超限报警界面指示具体报警位置并发出警报，提醒值班人员及时处理。可在相应权限下自由设置。具有历史查询功能。见图 (3）.

图（3）实时和历史远程记录和遥信报警信息

参数抄表功能，主要查询低压出线电路的电气参数。两个变电站4台变压器出线各低压回路的电气参数主要包括：三相电流、有功功率、有功度和变压器温度。报表中每条线路的名称与数据库关联，方便用户修改线路名称。见图 (4）.

图（4）参数抄表

用电量报表功能，可选择时间段查询，支持任意时间段用电量累计查询，具有数据导出、报表打印等功能。为值班人员提供可靠的电能报告。报表中每条线路的名称与数据库相关联智能电力仪表，方便用户修改线路名称。如下图所示，显示了某段时间内各配电线路的耗电量，用户可以直接打印报表，以EXCEL格式保存到其他位置。见图（5）.

图表（5）电能报告

系统通信结构示意图，主要展示系统的网络结构，系统采用分层分布式结构，同时监控bay层设备的通信状态。红色表示通信正常，绿色表示通信失败。见图 (6）.

图（6）系统通讯结构图

在负载趋势曲线界面，可以直观的查看电路的负载运行情况。查看实时和历史趋势曲线，点击屏幕上相应按钮或菜单项即可完成相应功能的切换；帮助用户分析进线趋势和召回故障，具有曲线打印功能，并为分析整个系统的运行状态提供直观、便捷的软件支持。见图 (7）.

图（7）趋势曲线

4 结论

随着社会的发展和电力的广泛应用，电力管理系统已成为工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电站用户的必然选择。本文介绍的3000电源管理系统在安丘市妇幼保健院的应用，可以实现对楼层低压配电电路用电量的电源管理，不仅可以显示楼内的用电状态电路，还具有网络通讯功能，可与串口服务器、计算机等组成电源管理系统。系统实现对采集数据的分析处理，实时显示楼层各配电回路的运行状态，并有分闸、合闸、负荷超限弹出报警对话框和语音提示，并生成各种电能报告、分析曲线，方便远程抄表、电能分析研究。系统运行安全、可靠、稳定，为变电站用户解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了良好的社会效益。