Acrel-3000電能管理系統在商丘市第一人民醫院的應用
安科瑞 陳玉茹
江蘇安科瑞電器製造有限公司
摘要：介紹商丘市第一人民醫院，採用智慧電力儀表、採集配電現場的各種電參量和開關訊號。系統採用現場就地組網的方式，組網後通過現場匯流排通訊並遠傳至後臺，通過Acrel-3000型電能管理系統實現配電室及樓層配電箱配電迴路用電的實時監控和管理。
關鍵詞：第一人民醫院;智慧電力儀表;Acrel-3000;電能管理系統;
0 概述 商丘第一人民醫院佔地面積121082.14平方米，建築面積241370.73平方米，其中醫療建築面積170448.78平方米。醫院編制床位1400張，現有臨床科室（病區）53個、醫技科室17個。
本次專案主要涉及商丘第一人民醫院中配電室及樓層配電箱內的網路多功能儀表，監控主機位於地下1層的值班室。
1 需求分析為保證生產管理用電負荷的統計與分析及對危險源實時監控。需要對專案現場的配電室及配電箱內進線及出線迴路進行電壓、電流、功率等引數進行實時線上監控。一旦監控點被監視引數異常，能夠及時檢測報警，有關人員採取必要的措施，避免安全事故的發生。自動抄表功能節省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態與時間，方便使用者找出非正常用電迴路並且及時進行整改，建立電能多級計量體系提供用能分析依據。
本技術條件適用於商丘第一人民醫院配電室及樓層配電箱 。供方產品應具有高安全性與可靠性、易於擴充套件、便於維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不止於此，其技術性能應滿足對配電室資料監控的要求。
資料採集
自動採集現場所有電量儀表的模擬量資料，自動採集現場開關狀態以及故障狀態等開關量資料。
支援實時採集、自動週期採集（定時採集）可配置週期（1分鐘～24小時）。
支援資料傳輸正確性檢驗，異常資料自動處理。
支援多執行緒處理機制，提高資料採集效率，能同時對多個裝置進行資料採集。
資料實時顯示採用配電箱主接線圖直觀顯示模式，各回路開關斷合以及故障狀態直觀可見。
資料分析與處理
資料的綜合統計、分析需要實現以下功能：
各裝置用電資料小時、日、月、年等時間段內的統計、計算。
各裝置的用電負荷（有功、無功）最大、最小、平均值計算。
統計各分站及整體的用電量（有功、無功）。
資料查詢與展示
要求能方便實現客戶端查詢和各級管理人員的查詢，查詢介面能適應各級管理人員的要求能夠支援靈活的條件組合查詢和對比分析，各類統計分析的資料可靈活採用報表等多種圖表方式直觀的展示功能。
資料展示功能按照不同使用者的不同的許可權，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。
操作層具備用能分析、累計用量、實時監測、執行記錄及比例、對比、對標分析等功能。
管理層具備用能資料統計和分析、分類分項的對比、對標分析等功能。
決策層具備用能資料分析、資料刪除、資料庫匯入/匯出等功能。
許可權管理
要求對不同使用者賦予不同角色的許可權，能授權到功能子選單、具體檔案記錄、資料記錄等。
系統要求具備合理完善的使用者安全控制機制，能使應用環境中的資訊資源得到有效地保護，防止資訊的丟失、失竊和破壞。
節能改造及效果評估
要求為生產節能改造提供資料支撐，並能提供節能改造前後的效果評估。
引數設定
可通過採集櫃設定各回路互感器變比，各種電流電壓保護整定值。
故障判斷與報警具有故障自動判斷並採用聲光方式報警功能。報警型別包括開關故障，電壓、電流超限，現場採集模組通訊故障，與監控系統通訊故障等。報警時間自動記入系統資料庫，方便使用者查詢，工作人員可隨時掌握變配電站實時執行狀態，發現變配電執行故障並作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統安全性、可靠性。
2 系統方案
安科瑞Acrel-3000系統根據商丘第一人民醫院現場實際情況，整體網路結構採用遮蔽雙絞線直接接至資料採集器然後通過網線直接接至配電室的監控主機，保障了電能管理監控系統傳輸的穩定性與實時性。
1）站控管理層
站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機互動的直接視窗。在商丘第一人民醫院工程中主要指置於地下一層配電室的監控主機。
2）網路通訊層
通訊層主要是由採集器、乙太網裝置及匯流排網路組成。串列埠伺服器主要功能是監測現場智慧儀表；乙太網裝置及匯流排網路的主要功能是實現分站與主站之間的資料互動，使配電系統管理集中化、資訊化、智慧化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，達到了無人值守的目的。
3）現場裝置層
現場裝置層是資料採集終端，主要由智慧儀表組成，智慧儀表通過遮蔽雙絞線RS485介面，採用MODBUS通訊協議匯流排型連線接入通訊伺服器，經通訊伺服器到達該配電間監控主機進行組網，實現遠端控制。錨點
系統結構圖
3 系統功能
變電所實時監控系統圖為主監控畫面，主要實時監測變電所所有迴路的執行狀態，紅色代表合閘，綠色代表分閘。在系統圖中可以直觀的看到每路進線和出線的執行引數和狀態，可以看到變壓器出線側的所有常規電力引數，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度等。如下圖所：
一次系統圖
遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線迴路的開關執行狀態和負載進線監控，對開關變位和負載越限彈出報警介面指示具體的報警位置並聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應許可權下可自由設定。
事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內出現的報警資訊事件記錄以及發生時間，為值班人員提供依據並且分析事故發生的原因，如下圖所示：
報警功能實時查詢
引數抄表功能，主要對低壓各出線迴路的電引數進線查詢。支援任意時刻電引數查詢，具備資料匯出和報表列印等功能。該報表查詢商丘第一人民醫院配電室進出線各低壓回路的電引數，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱和資料庫關聯，方便使用者修改迴路名稱。如下圖所示:
電引數抄表
用電量報表功能，可選擇時間段進行查詢，支援任意時間段電度累計查詢，具備資料匯出和報表列印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和資料庫關聯，方便使用者修改迴路名稱。如下圖所示，使用者可以直接列印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：
電能報表
系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網結構，系統採用分層分散式結構，同時監測間隔層裝置的通訊狀態。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態示意圖。
通訊結構示意圖
4 結束語
在當今配電設施的應用中，專案的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統在商丘第一人民醫院的應用，可以實現對配電室及樓層配電箱供配電迴路用電的實時監控，不僅能顯示迴路用電狀況，還具有網路通訊功能，可以與串列埠伺服器、計算機等組成電能管理系統。系統實現對採集資料的分析、處理，實時顯示配電室內各配電迴路的執行狀態，對負載越限具有彈出報警對話方塊、語音提示，並生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便於電能的遠端抄表以及分析、研究，該系統執行安全、可靠、穩定，為醫院專案解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的效益。
參考文獻：
[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、週中，中國電力出版社
[2]《電力監控系統在供配電設計中的應用》，高士巨集，科技風