摘要：介绍了苏州市立医院综合楼（教学楼）的电力管理系统，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电源管理系统实现了对变电站配电电路用电量的实时监控和用电管理。

关键词：大型公共建筑；苏州市立医院综合楼（教学楼）；配电站；智能电表；阿克雷尔-3000；电源管理系统

0 概述

苏州市立医院综合楼（教学楼）是苏州市立医院全科医师临床培训基地。

本项目为苏州市立医院综合楼（教学楼）的电力管理系统。根据配电系统管理要求，需要对苏州漕湖市综合楼（教学楼）的配电站进出线及高压配电进行电力监控和用电管理。确保医院用电安全可靠。

Acrel-3000低压智能配电系统用于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

该监控系统主要实现对苏州市立医院综合楼配电站进出线回路及高压配电的电力监控和电力管理。监测范围为配电站内分布的高低压进出线电路。系统共有88台仪表（包括84台/KC和4台综合保护），分为7条总线，接数据采集器，最后通过网线拉到值班室连接监控主机，实现仪表在总线上与监控主机的数据连接。

本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（1）网络拓扑图

间隔设备层主要有：多功能网络电表、综合保​​险等。这些设备分别安装在对应的一次设备对应的电气柜和抽屉柜中。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，其主要功能是将分散的现场采集设备集中采集，同时传送到站控层，完成现场层之间的数据交换和车站控制层。

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显示给用户。

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，即通信双方均可接收和发送数据。只能同时发送或接收数据，数据传输速率为 .

RS485接口是平衡驱动器和差分接收器的组合，具有增强的抗噪声干扰能力。总线最多可连接32台设备，传输距离1.2km。

2 电源管理系统的主要功能

2.1 数据收集与处理

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。

数据处理主要是将按要求采集的电气参数实时、准确地展示给用户，以满足配电监控自动化、智能化的要求，并将采集的数据存入数据库供用户查询。

2.2 人机交互

该系统提供了一个简单、易于使用和良好的用户界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统一次电气接线图电力监控，显示配电系统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；模拟显示；切换显示；连续记录显示等

2.3 历史事件

持久事件查看界面主要为用户提供方便友好的人机交互，查看已发生的故障记录、信号记录、操作记录、超限记录等。通过历史事件查看平台电力监控，您可以根据自己的需求和查询条件，轻松定位到您。待查看的历史事件为您掌握整个系统的运行状态提供了良好的软件支持。

2.4 数据库建立与查询

主要完成遥测和遥信的定时采集，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

针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止人为误操作造成的生产和生命损失，实现配电系统的安全可靠运行。用户可以通过用户管理进行登录、注销、修改密码、增删操作，方便用户修改账号和权限。

2.6 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、组合、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，该程序还为用户提供了对生成的报表文件的管理功能。

报表具有自由设置查询时间，实现日、月、年电量统计、数据导出、报表打印等功能。

3 案例研究

苏州市立医院综合楼（教学楼）用电管理系统对配电站的高低压进出回路进行电力监控和用电管理。

PZ80-E4/KC多功能电能表用于配电站的进出线电路。是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能楼宇等电力监控需求而设计的网络电能表。它可以测量所有常规功率参数。，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、无功功率等电气参数。仪表具有4路光电隔离开关输入接点和2路继电器控制输出接点，可与智能断路器配合，实现断路器的遥信和遥控操作。该系列网络电能表主要用于变电站自动化、

低压配电二次图如图（2），功能有电力遥测，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、频率等电参数及配电输出电路的三相电流；遥信功能实现现场设备运行状态的显示，主要包括：开关的分合闸运行状态和通讯故障报警；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）配电站低压配电二次图

高压配电二次截面图如图（3），功能有电力遥测，主要监测运行设备的电气参数，包括：三相线电压、电流、配电线路的等电参数和三相电流；遥信功能实现现场设备运行状态的显示，主要包括：开关的分合闸运行状态及通讯故障报警；当线路断路器移位，发出报警信号，提醒用户及时处理故障。

图（3）楼层低压配电二次图

遥信遥测报警功能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定位并发出警报，提醒值班人员及时处理。负载限制值可在相应权限下自由设置。具有历史查询功能。见图 (4）.

图（4）实时遥信报警信息

参数抄表功能主要用于查询低压出线回路的进线电气参数。支持随时查询电气参数，具有数据导出、报表打印等功能。本报告查询一变两变各低压回路和高压配电回路的电气参数，主要包括：三相电流、有功功率、有功电能、变压器温度。该报表的每个循环名称都与数据库相关联，方便用户修改循环名称。见图 (5）.

图（5）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。该报表的每个循环名称都与数据库相关联，方便用户修改循环名称。如下图所示，显示了一定时间内各配电回路的耗电量。用户可以直接打印报表并以EXCEL格式保存到其他位置。见图 (6）.

图（6） 能源报告

系统通信结构示意图主要展示了系统的网络结构。系统采用分层分布式结构，在间隔层监控设备的通讯状态。红色表示通信正常，绿色表示通信失败。见图 (7）.

图（7）系统通讯结构图

4。结论

随着社会的发展和电力的广泛应用，电力系统已成为全国工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大型多变电站用户的必然选择。市医院综合楼（教学楼）的应用，可以实现对变电站高低压配电线路用电量的实时监控和用电管理。电力管理系统由设备、计算机等组成，系统实现对采集数据的分析处理，实时显示变电站内各配电回路的运行状态，具有弹出报警对话框和语音提示开启和关闭，负载超过限制，并生成各种电能报告、分析曲线、图形等，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。