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廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

更新時間:2019-05-06 點(diǎn)擊次數(shù): 765次

劉細(xì)鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要:介紹廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng),采用智能預(yù)付費(fèi)儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程分合控制,達(dá)到預(yù)付費(fèi)使用功能。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,通過Acrel-3200型遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的收費(fèi)和能效管理。
關(guān)鍵詞:智能電力儀表;預(yù)付費(fèi)電能表;Acrel-3200型;預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)


0  概述 
  窯埠古鎮(zhèn),柳州重點(diǎn)工程,百里柳江點(diǎn)睛之作,位于東堤南路,蟠龍山下,享CBD核心地段,為“百里柳江”璀璨明珠,坐擁線江景。該地塊總面積86406.55㎡,位于柳州市重點(diǎn)發(fā)展的區(qū)域——河?xùn)|新區(qū),該地塊不僅擁有河?xùn)|新區(qū)的核心位置,更擁有線江景,同時地塊周邊既緊鄰CBD辦公、商業(yè)、居住,又被公園、蟠龍山公園以及沿江景觀帶所包圍,具備CBD后花園的天然勢。
  本項目針對廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)項目的商業(yè)用戶設(shè)計套智能用電計量管理系統(tǒng),本系統(tǒng)主是針本對商戶用電的性質(zhì),實現(xiàn)商戶用電的智能化管理,針對本項目為商業(yè)用戶配置安科瑞終端預(yù)付費(fèi)多用戶電能計量表箱ADF300來分別獨(dú)立計量每個商業(yè)用戶的用電量。根據(jù)預(yù)付費(fèi)售電的要求,需要對廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)配電間內(nèi)的配電回路出線進(jìn)行預(yù)付費(fèi)電能管理,以保證先收費(fèi)后用電。
1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
  本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)商業(yè)街配電間的出線回路進(jìn)行收費(fèi)管理和能效考核;監(jiān)控范圍為16臺ADF300多用戶預(yù)付費(fèi)計量箱,設(shè)置臺采集箱,儀表經(jīng)過采集箱經(jīng)過串口服務(wù)器采集分析后通過RS485總線和后臺進(jìn)行通訊,后實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通,完成能效管理和收費(fèi)管理的系統(tǒng)功能。
  本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),即站控層,通訊層與間隔層;
  如圖(1)所示:

圖(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D


  間隔設(shè)備層主要為:多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表和預(yù)付費(fèi)多功能電表。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊,實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
  網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為:通訊服務(wù)器,其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集,同時遠(yuǎn)傳至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
  站控管理層:設(shè)有高性能工業(yè)計算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上,集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況,以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。
  以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線傳輸,般都采用二根連線,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。
RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強(qiáng),總線上允許連接多達(dá)32個設(shè)備,大傳輸距離為1.2km。
2  遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理主要功能
  整個系統(tǒng)軟件設(shè)計分為三個大塊,分別是集中抄表服務(wù)系統(tǒng),遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng),以及用戶查詢系統(tǒng)。
  集中抄表服務(wù)程序常年運(yùn)行,不間斷定時對所有表進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表;遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)包含所有售電、遙控及報表功能;用戶查詢機(jī)系統(tǒng)用于商鋪查詢個人信息、充值和用電情況;另外還可配置端查詢網(wǎng)站,可用于商鋪用戶在網(wǎng)站終端上實時查詢個人信息、充值、遠(yuǎn)程控制及每日用電情況,如果條件滿足,還支持用戶使用支付寶銀聯(lián)等方式遠(yuǎn)程自助購電。
  主要特點(diǎn)如下:
  快速配置,即裝即用:將電表和通訊管理機(jī)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)實時性可到3分鐘以內(nèi);
  支持單獨(dú)計價、多費(fèi)率、階梯電價:可對每塊電表單獨(dú)設(shè)置電價、費(fèi)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):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;
  短信提醒:當(dāng)金額不足或金額欠費(fèi),共三級預(yù)警,都可及時短信通知商戶;
  遠(yuǎn)程控制:可對任意塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等系列遠(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(fèi)表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況;
  個人查詢網(wǎng)站:支持端用戶購電,查詢。
  傳統(tǒng)的IC卡預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)實現(xiàn)了先交費(fèi)后用電的管理模式,但由于抄收電表數(shù)據(jù)依賴于購電卡,用戶用電數(shù)據(jù)滯后于發(fā)生時間,不僅需要人工抄表,也無法有效進(jìn)行用電管理、監(jiān)控和實時控制。
  利用遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng),無需IC卡,可以實現(xiàn)計算機(jī)遠(yuǎn)程集中抄表、實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程充值和遠(yuǎn)程控制,再通過預(yù)警信息和短信通知,以及網(wǎng)站,物管部門即可完成整個抄表、收費(fèi)、控制和核查工作,實現(xiàn)高度信息化和自動化,大大提高用電營銷管理效率和水平,節(jié)約人力物力的同時,也提高了經(jīng)濟(jì)效益,同時還具有防信息泄露防竊電的功能。
3  案例分析
  廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)為配電出線計量收費(fèi),實現(xiàn)對租戶進(jìn)行預(yù)付費(fèi)電能管理,并可實現(xiàn)遠(yuǎn)程。
  采用ADF300多用戶預(yù)付費(fèi)計量儀表,該儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、剩余電量、剩余金額。
現(xiàn)場實現(xiàn)了以下功能:
1.集中抄表服務(wù)系統(tǒng)
  集中抄表服務(wù)程序包含三大模塊,除了常年運(yùn)行的定時對所有儀表進(jìn)行集中遠(yuǎn)程抄表以外,還集成了報警短信發(fā)送服務(wù),能將電費(fèi)金額預(yù)警和欠費(fèi)預(yù)警自動生成短信自發(fā)送給對應(yīng)的商鋪用戶,該功能需要與硬件合使用。
  系統(tǒng)默認(rèn)半小時對所有表進(jìn)行次遠(yuǎn)程集中抄表,時間間隔支持個性化配置。

2.遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)
  本系統(tǒng)分為五大模塊,分別是操作員登陸模塊、系統(tǒng)配置模塊、用戶(商鋪)管理模塊、售電管理模塊、報表模塊,系統(tǒng)大致運(yùn)行和操作流程如下:

  本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢,都支持excel格式導(dǎo)出的功能。
  主要實現(xiàn)功能:
登陸管理:管理操作員賬戶及權(quán)限分配,查看系統(tǒng)日志等功能;系統(tǒng)設(shè)置:對建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置;用戶管理:對商鋪用戶執(zhí)行、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、抄表導(dǎo)出及記錄查詢等操作;售電管理:對已的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;報表:提供售電財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢。

1. 

重新登陸

重新登陸售電系統(tǒng)

 

2. 

操作員管理

可以對操作員進(jìn)行管理

 

3. 

權(quán)限管理

給操作員分配不同的權(quán)限

 

4. 

操作日志查看

查看操作員操作日志

 

5. 

修改操作員密碼

修改操作員密碼

統(tǒng)

設(shè)

6. 

建筑群設(shè)置

此功能用于維護(hù)擁有個或多個用電單元的集合,如以大樓為集合的單位

 

7. 

通訊管理機(jī)設(shè)置

用于維護(hù)所有通訊管理機(jī)的信息

 

8. 

儀表設(shè)置戶號設(shè)置

用于維護(hù)所有儀表的信息,支持批量導(dǎo)入

 

9. 

戶號設(shè)置

維護(hù)商鋪號的信息

 

10. 

默認(rèn)參數(shù)設(shè)置

些常用參數(shù)的默認(rèn)設(shè)置,主要包括“默認(rèn)功率閾值”、“集抄時間間隔”、“默認(rèn)報警金額”、“默認(rèn)電價”、“囤積金額上限”、“報警短信號碼”

11. 

 

對用息的維護(hù),對表進(jìn)行操作,支持老表金額轉(zhuǎn)入,支持戶多表,支持用戶后加表

 

12. 

查詢

查詢當(dāng)前所有已的

 

13. 

銷戶

用戶銷戶,銷戶后,用戶下掛靠的所有表都會執(zhí)行銷戶動作,系統(tǒng)自動產(chǎn)生銷戶記錄

 

14. 

銷戶查詢

查詢歷史銷戶記錄

 

15. 

批量操作

1) 查詢所有儀表狀態(tài),包括剩余金額,分合閘狀態(tài)、報警信息等;

2) 電價下發(fā)操作;

3) 設(shè)置下發(fā)操作;

4) 保電、費(fèi)控開啟、直接拉閘操作;

5) 對所有表實時狀態(tài)導(dǎo)出為XLS。

 

16. 

抄表歷史記錄查詢

提供單表抄表歷史記錄查詢

17. 

售電

對已的用戶表售電,支持單據(jù)打印,自動生成售電記錄

 

18. 

售電查詢

售電記錄查詢

 

19. 

退電

對已的用戶表退電

 

20. 

退電查詢

退電記錄查詢

 

21. 

沖正

售電退電時誤操作后執(zhí)行修復(fù)沖正操作

22. 

實時報警記錄報表

統(tǒng)計查詢實時報警記錄

 

23. 

日銷售報表

查詢按日結(jié)算的財務(wù)報表

 

24. 

月銷售報表

查詢按月結(jié)算的財務(wù)報表

 

25. 

年銷售報表

查詢按年結(jié)算的財務(wù)報表

 

26. 

失聯(lián)表查詢報表

失去的表查詢

 

27. 

失聯(lián)通訊管理機(jī)報表

失去的通訊管理機(jī)查詢

 

28. 

能耗分析報表

通過選擇日期段、查詢的地理位置(按樓、層或戶號)進(jìn)行用電能耗的按天查詢

 

29. 

計量儀表能耗查詢

可對接入的各類我司的其他計量儀表如(ACR/PZ/DTSF等)根據(jù)時間段、計量回路等條件產(chǎn)生的能耗差值,以及遠(yuǎn)程抄表值查詢

 

30. 

報警記錄查詢

查詢歷史報警記錄


  系統(tǒng)針對商鋪不僅支持戶表,也支持戶掛多表的需要;同時支持和解決了項目改造后新老表切換時,老表金額轉(zhuǎn)入的問題;支持峰谷電價,支持表電價;可對單表設(shè)置功率過載的閾值,也支持設(shè)置單表金額報警的兩級閾值。

  批量遠(yuǎn)程操作場景中,系統(tǒng)提供了多項功能,針對、報警1、報警2、欠費(fèi)、失聯(lián)狀態(tài)都有不同的顏色顯示;并且支持遠(yuǎn)程對儀表進(jìn)行遙控,遙控的命令類型如下:
  1.電價下發(fā);2.設(shè)置下發(fā)(下發(fā)報警金額閾值和過載功率閾值);3.保電(強(qiáng)制儀表合閘);4.恢復(fù)預(yù)付費(fèi)(欠費(fèi)自動跳閘的模式);5.拉閘(強(qiáng)制斷電);6.抄表導(dǎo)出(導(dǎo)出當(dāng)前所有表狀態(tài)為EXCEL)

 

     售電


  系統(tǒng)還將電能計量儀表接入系統(tǒng),進(jìn)行遠(yuǎn)程集中抄表后,提供了輔助的能耗查詢報表,為能耗分析、用能比對和用電提供強(qiáng)有力的依據(jù)。該功能用于替代部分能耗分析和管理系統(tǒng)的功能,如果需要專業(yè)的能耗分析和管理,需要另外配置安科瑞能耗系統(tǒng)Acrel5000。

 通訊管理機(jī)設(shè)置


  系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢,分別是日/月/年財務(wù)銷售統(tǒng)計報表、失聯(lián)表/通訊管理機(jī)查詢報表、能耗查詢報表、實時報警/歷史報警查詢報表,支持導(dǎo)出。以下是財務(wù)報表和預(yù)付費(fèi)表日用能查詢報表:

 

登陸界面


  系統(tǒng)可以根據(jù)用戶要求定制個性化的系統(tǒng)登錄界面。

  售電、退電、時系統(tǒng)支持三聯(lián)單單據(jù)打印的功能,單據(jù)格式默認(rèn)如下,可以由客戶確認(rèn)后自由定制
4  結(jié)束語
  隨著社會生產(chǎn)的進(jìn)步,在用戶用電量不斷增長、對供電質(zhì)量要求不斷提高的同時,也存在大量拖欠電費(fèi)的情況,極大的加重了供電企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險。為了使供電企業(yè)提高電費(fèi)收繳率,規(guī)避惡意欠費(fèi)造成的經(jīng)濟(jì)損失,我公司特提供成套的預(yù)付費(fèi)解決方案,系統(tǒng)不但可以預(yù)收電費(fèi),實現(xiàn)“先交錢、后用電”,又可針對用戶用電性質(zhì)不同可在電力供應(yīng)緊張或響應(yīng)關(guān)于“節(jié)能減排”等號召時有選擇性的進(jìn)行限電?,F(xiàn)場通過遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)的系統(tǒng),實現(xiàn)了先交費(fèi)后用電,可以避免物業(yè)公司的電費(fèi)墊資問題,從而緩解了商業(yè)提剛剛運(yùn)營的資金壓力,另外將業(yè)主和配電區(qū)域隔離,防止了私接的問題。
參照標(biāo)準(zhǔn):
ISO/IEC11801  《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
GB/50198   《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50052-2009       《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
GB50054-2011       《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
IEC 61587          《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》
DL/T448-2000   《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》
DL/T 698.1-2009   《第1部分:總則》
DL/T 698.2-2010    《第2部分:主站技術(shù)規(guī)范》
DL/T 698.31-2010   《第3.1部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》
DL/T/814-2002       《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》
DL/T5137-2001      《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
GB2887               《計算站場地技術(shù)條件》
GB/T18460.3          《IC卡預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng) 第3部分: 預(yù)付費(fèi)電度表》

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