电力监控与电能管理系统在月亮湾集中供冷中心的应用

　　概述

　　月亮湾集中供冷中心是一幢集集中供冷站、大型公交首末站和重要社会停车场为一体的大型公共建筑，建筑面积约为24000平方米。根据配电系统管理和能耗监测的要求，需要对楼内的高压进线、低压配出线和各楼层内配电箱进行电力监控，以保证用电的安全、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最新发展，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对月亮湾集中供冷中心的20/0.4kV配电系统进行监控;监控范围为四楼变电所的T1、T2、T3、T4变压器进线柜、联络柜、应急照明配电屏1/2、应急动力配电屏1/2、高压柜、三楼变电所的1/2#柴油发电机配电屏和各楼层所有动力柜，对这些配电回路进行远程实时监控和电能管理。

　　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：

　　图(1)

　　间隔设备层主要为：多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。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。

　　站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。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.电力监控与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COS phi;、电度Epi、远程设备运行状态等数据。