1 概述

  用戶端消耗著整個電網(wǎng)80%的電能，用戶端智能化用電管理對用戶可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，全面推廣用戶端智能用電管理解決方案，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內(nèi)容主要包括：智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。

  電能管理系統(tǒng)和能耗管理系統(tǒng)正是針對以上課題而研發(fā)的用戶端能源管理分析系統(tǒng)。能耗管理系統(tǒng)在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。 

2 參照標(biāo)準(zhǔn)

3．Acrel-3000電能遠(yuǎn)程集抄管理系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)功能

  配電監(jiān)測

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具備友好的人機界面，能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時將實時采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開關(guān)的分合閘狀態(tài)，實時顯示在系統(tǒng)界面中。

  電能報表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報表體現(xiàn)計量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可追溯，維護(hù)計量體系的正確性。

  負(fù)荷曲線

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路（或重要負(fù)荷的出線）設(shè)計了負(fù)荷趨勢曲線。便于配電維護(hù)人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調(diào)整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多余繳費。

  電參量報表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有對實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實時數(shù)據(jù)庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時間段或選擇查詢近更新的記錄數(shù)等，并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進(jìn)行事故追溯查詢。

  統(tǒng)計報表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)為用戶提供了綜合的電能和需量統(tǒng)計報表功能，包含不同饋線的峰平谷用電量統(tǒng)計與記錄，從而為用電的合理管理提供了數(shù)據(jù)依據(jù)(需要選用帶復(fù)費率和需量功能的電力儀表)。同時可對各回路進(jìn)行日、月報表的統(tǒng)計，減少配電系統(tǒng)維護(hù)人員的電能統(tǒng)計的工作時間，提高工作效率。

  遙信實時報警

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具備遙信報警配置功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鞯姆趾祥l動作進(jìn)行實時監(jiān)測并報警。系統(tǒng)報警時能夠進(jìn)行信息語音提示，自動彈出報警畫面。

  遙測實時報警

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具備遙測報警配置功能，報警類型包括電壓越限、電流越限、頻率越限、功率因數(shù)越限、斷路器分合閘。系統(tǒng)報警時能夠進(jìn)行信息語音提示，自動彈出報警畫面。

  遙信、遙測歷史報警查詢

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)能夠?qū)b信、遙測報警數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，方便用戶對系統(tǒng)報警事件進(jìn)行追溯查詢。

  電能質(zhì)量監(jiān)測

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況 進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過諧波分析界面掌握配電系統(tǒng)的諧波含量，及時采取相應(yīng)的措施提高配電系統(tǒng)的可靠性，減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。

  用戶權(quán)限管理

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。

  通訊狀態(tài)圖

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以實時顯示接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可在線診斷系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統(tǒng)維護(hù)人員實時掌握現(xiàn)場各設(shè)備的通訊狀態(tài)，對出現(xiàn)異常的設(shè)備及時維護(hù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

  基于B/S的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)配置了強大的WEB頁面發(fā)布功能，從而使得用戶可以通過基于Windows平臺的IE或其他主流瀏覽器，查看系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)、監(jiān)控畫面、歷史數(shù)據(jù)，瀏覽效果與在Acrel-3000服務(wù)器端看到的系統(tǒng)畫面*相同。

  數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)支持多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。支持Modbus-RTU、Modbus/TCP、IEC104(南瑞)通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，能夠支持工業(yè)OPC接口，通過OPC接口實現(xiàn)與其他系統(tǒng)（如BA系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

  手機短信報警

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)支持手機短信報警功能，系統(tǒng)遙信、遙測實時報警信息可以通過短信報警模塊發(fā)送到的系統(tǒng)管理人員手機上，使得用戶能夠及時了解現(xiàn)場配電情況，消除可能發(fā)生的配電隱患。

  GPS系統(tǒng)時鐘同步

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可集成配置GPS授時設(shè)備，對系統(tǒng)主機進(jìn)行GPS同步授時，以保證整個系統(tǒng)有統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)，為電力系統(tǒng)故障分析提供可靠的時間保障。

  開放的系統(tǒng)擴(kuò)展功能

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)監(jiān)控軟件具備多種標(biāo)準(zhǔn)的接口和協(xié)議的接入，如支持485總線，多種不同的通訊協(xié)議如Modbus-RTU、Modbus/TCP、IEC103、IEC104等，同時具備后期對非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約協(xié)議的開發(fā)接入，使得所有智能設(shè)備都能無縫連接到后臺系統(tǒng)中來。同時系統(tǒng)支持工業(yè)OPC接口與其他系統(tǒng)（如BA系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

  雙機冗余功能

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有配置雙機冗余的功能。該功能提高了系統(tǒng)的安全性和容錯性，保證了系統(tǒng)中即使某臺監(jiān)控主機出現(xiàn)異常也不會影響到整個Acrel-3000電能管理系統(tǒng)的正常運行。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  Acrel-3000電能管理系統(tǒng)通常采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層：

  現(xiàn)場設(shè)備層

  現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)備可為乙方各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊和電動機保護(hù)器等。

  網(wǎng)絡(luò)通訊層

  網(wǎng)絡(luò)通訊層主要是由通訊服務(wù)器、接口轉(zhuǎn)換器件及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，不同的接口轉(zhuǎn)換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網(wǎng)等各種接口，組網(wǎng)方式靈活，支持點對點的通訊、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等類型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)。通訊服務(wù)器主要用于直接對現(xiàn)場儀器儀表轉(zhuǎn)達(dá)上位機的各種控制命令，并負(fù)責(zé)對現(xiàn)場儀器儀表回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和存儲等工作，如電壓/電流等電參量、輸入開關(guān)量狀態(tài)、修改儀表內(nèi)部參數(shù)或各種控制繼電器斷開/閉合的操作命令等；光電隔離保護(hù)裝置主要是為保證上位機的正常工作，避免網(wǎng)絡(luò)中不穩(wěn)定信號對其造成的干擾或破壞；接口轉(zhuǎn)換器件則是由于現(xiàn)場儀表或其它系列的裝置與上位機的通訊接口存在差異，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換方可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

  站控管理層

  站控管理層是針對配電網(wǎng)絡(luò)的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的上層部分，主要是由電能管理系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設(shè)計各種符合用戶的報表格式，報表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計量，用戶只需查找打印即可，大的方便了操作，提高了工作效率。

3.3 設(shè)備選型

四、費控管理系統(tǒng)

1.  IC卡表本地預(yù)付費系統(tǒng)

1.1功能概述

  本地IC卡預(yù)付費電能表帶讀卡和繳費功能。用戶通過售電窗口進(jìn)行開戶、充值、補卡業(yè)務(wù)流程，辦完業(yè)務(wù)后須將IC卡插入電表，電表充值，連續(xù)用電計算并扣除，顯示剩余電量，余額不足跳閘，續(xù)購電后復(fù)電。

1.2系統(tǒng)特點

  IC卡表本地預(yù)付費方案適合于電表分散安裝的場合。施工簡單，不需要安裝其他設(shè)備，不需要鋪設(shè)線纜，減少了施工費用。不足之處是無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程采集、控制。如有實時數(shù)據(jù)采集的需要，可輔之電能集抄系統(tǒng)來實現(xiàn)。

1.3系統(tǒng)示意

2.基于多用戶計量箱的射頻卡預(yù)付費系統(tǒng)

2.1功能概述

  用戶通過售電窗口進(jìn)行開戶、充值、補卡業(yè)務(wù)流程，辦完業(yè)務(wù)后須持卡在對應(yīng)的多用戶計量箱上刷卡以完成充值，多用戶計量箱根據(jù)各戶用電計算扣除其剩余電量，當(dāng)余額不足時跳閘，續(xù)購后復(fù)電。

2.2系統(tǒng)特點

  基于射頻卡充值終端預(yù)付費方案適用電表集中安裝的場合。當(dāng)用戶不便進(jìn)入電表集中安裝的強電間時，可通過安裝在強電間外的充值終端方便地實現(xiàn)充值。充值終端提供本地集抄，可供用戶查詢剩余金額。不足之處是需要局部組網(wǎng)，布置485通信至終端，施工相對復(fù)雜，建設(shè)成本稍高。

2.3系統(tǒng)示意

3.后臺遠(yuǎn)程預(yù)付費系統(tǒng)

3.1功能概述

  以電能管理軟件和集中抄表軟件為主，包括計算機，通訊管理機，打印機等設(shè)置在內(nèi)的集成系統(tǒng)。

  主要完成電能表參數(shù)設(shè)置，商戶售電管理及用電管理工作，操作簡便，實行物業(yè)公司遠(yuǎn)程實時操作實時監(jiān)控，具有良好的人機界面，能夠有效的統(tǒng)計和管理數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)的安全性做了有效的保密措施。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)等管理部門，提高用電管理水平，解決收費難問題的理想產(chǎn)品。

3.2系統(tǒng)特點

◆ 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導(dǎo)入系統(tǒng)就可以使用；

◆ 遠(yuǎn)程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性可精確到3分鐘以內(nèi)；

◆ 支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設(shè)置電價、費率和階梯電價；

◆ 遠(yuǎn)程售電：財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止；

◆ 數(shù)據(jù)安全：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用金融級的3DES加密算法，防止數(shù)據(jù)竊電；

◆ 手機短信提醒：當(dāng)金額不足或金額欠費，共三級預(yù)警，都可及時短信通知商戶；

◆ 遠(yuǎn)程控制：可對任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理；

◆ 能耗分析及查詢：用戶和管理員都可查詢預(yù)付費表或管控表每天的用能狀況；

◆ 在線支付：可選配支付寶在線支付，完成無人值守，自助購電。

3.3系統(tǒng)示意