淺談集中式電能表在學(xué)校公寓用電管理中的應(yīng)用

時(shí)間：2022-05-30作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：176

提要：結(jié)合學(xué)生公寓用電管理特點(diǎn),采用集中式智能電能表實(shí)現(xiàn)了公寓樓用電單元的集中電能自動(dòng)計(jì)量﹑計(jì)費(fèi)及用電自動(dòng)化管理。電能計(jì)量與控電的結(jié)合,為我們?cè)谧≌ㄖ捌渌I(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電能計(jì)量與負(fù)荷控制開辟了一條新途徑。

關(guān)鍵詞：集中式智能電能表，用電管理，負(fù)荷側(cè)控制




1 學(xué)校公寓用電管理要求

近幾年,我國教育事業(yè)發(fā)展*,各地高校擴(kuò)招后學(xué)生增加、辦學(xué)規(guī)模擴(kuò)大,為滿足學(xué)生入住的需要,紛紛擴(kuò)建、改建學(xué)生公寓。而學(xué)生公寓人員多,管理不便,不安全因素也多,為此教育部2002年就頒布了《教育部關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校學(xué)生公寓管理的若干意見》的文件,其中要求對(duì)“違章用電、私自使用大功率電器和違規(guī)使用各種電氣造成線路過負(fù)荷的現(xiàn)象”嚴(yán)加管理,并要求采用“惡性用電識(shí)別裝置等,通過技術(shù)防范措施防止火災(zāi)事故發(fā)生”。各高校根據(jù)《意見》要求,結(jié)合后勤管理現(xiàn)代化、物業(yè)化的特點(diǎn),制定出了學(xué)生公寓用電管理的多種方案,主要有以下幾種要求:

1)學(xué)生公寓所有寢室實(shí)行一室一表計(jì)量供電。

2)對(duì)各寢室限制電量,限制功率(有高校實(shí)行定額用電,定額內(nèi)免費(fèi),**定額收費(fèi)等措施)。

3)實(shí)行統(tǒng)一作息制度,統(tǒng)一的燈火控制(有高校早上6100～8100,下午3100～晚11100供電;也有對(duì)照明、插座用電與空調(diào)或風(fēng)扇、洗澡電熱水器用電分別控制)。

4)對(duì)學(xué)生用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督管理,對(duì)違章使用電爐、電熱棒、電熱壺等易引發(fā)電氣火災(zāi)及觸電事故的電器進(jìn)行管制,并對(duì)違章行為進(jìn)行糾正和處罰。




2 傳統(tǒng)的電能計(jì)量表難以滿足學(xué)校公寓電能計(jì)量和管理的需要

傳統(tǒng)的電能計(jì)量是感應(yīng)系機(jī)械式儀表,86系列電能表是當(dāng)前使用較廣泛的產(chǎn)品,并以此為基礎(chǔ)派生多種功能的機(jī)電式電能表,而電子式電能表雖然是近幾年發(fā)展的新品種,具有多種功能,也多以分表結(jié)構(gòu)為主,是針對(duì)單個(gè)用電對(duì)象。這些計(jì)量表應(yīng)用在學(xué)校等公寓式建筑上,存在著集中安裝占用空間大﹑施工工程繁雜﹑工程成本高,而抄表﹑收費(fèi)﹑維護(hù)﹑管理等工作也非常繁重,它不具備學(xué)生公寓所要求的用電管理如負(fù)荷管理、用電控制等功能,即不具備計(jì)量與管理的雙重作用。




3 集中式智能電能計(jì)量表的構(gòu)成和功能特點(diǎn)

一種結(jié)合公寓用電計(jì)量管理特點(diǎn),采用電子智能電表結(jié)合微機(jī)控制技術(shù),開發(fā)出的集中式智能電能計(jì)量管理系統(tǒng)計(jì)量系統(tǒng),成功地解決了公寓建筑電能計(jì)量與用電管理,它的主

要系統(tǒng)構(gòu)成及功能特點(diǎn)如下:

3.1 主要系統(tǒng)構(gòu)成

線路保護(hù)單元﹑計(jì)量模塊單元﹑控制繼電器單元﹑系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)管理器和控電機(jī)柜組成。

3.2 形式多種多樣

(1)構(gòu)成系統(tǒng)有多種規(guī)格:8﹑12﹑24﹑32﹑36﹑48﹑94﹑144路等多路220VAC單元輸出;

(2)可做到單路單線控制和單路雙線控制;

(3)每路負(fù)載0～30A,精度110級(jí);




(4)安裝方式有:集中柜體落地安裝﹑掛墻明裝、嵌墻暗安裝。靈活的系統(tǒng)配置,能滿足工程實(shí)際多樣化需要。系統(tǒng)原理如圖1。

3.3主要功能特點(diǎn)

(1)單元用電計(jì)量計(jì)費(fèi);

(2)定時(shí)對(duì)用戶停送電控制;

(3)智能識(shí)別用電負(fù)載,限制違章用電;

(4)可對(duì)任一單元設(shè)定負(fù)荷并控制;

(5)單元用電狀態(tài)實(shí)時(shí)指示;

(6)單元用電電量、電費(fèi)查詢;

(7)各單元配電回路短路、漏電(可選)保護(hù),故障報(bào)警;

(8)斷電數(shù)據(jù)保護(hù),來電自動(dòng)恢復(fù);

(9)非法操作、誤操作阻擋;

(10)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理,組網(wǎng)通信能力。




4 集中式智能電能表的幾種典型應(yīng)用

4.1集中安裝

公寓樓所有單元計(jì)量控制箱集中安裝在計(jì)量配電間或公共部位適當(dāng)?shù)奈恢?計(jì)量箱至公寓各室內(nèi)單元電箱的線路采用電纜橋架敷設(shè)。系統(tǒng)配置的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單,管理方便。缺點(diǎn)是線路多,采用大量的橋架敷設(shè)線路,會(huì)造成走廊層高被壓低,影響建筑觀感。此種方式,較適用于多層公寓,如圖2方案。

4.2 分層安裝

采用小型計(jì)量控制箱,分散或分層安裝,箱體可嵌墻也可明裝,各計(jì)量箱可通過通信控制電纜,集中在一層管理間計(jì)量控制,如圖3所示。系統(tǒng)缺點(diǎn)是計(jì)量箱分層或分散布置,配電系統(tǒng)復(fù)雜,管理不便;優(yōu)點(diǎn)是,計(jì)量箱配出線路少,可采用較小的橋架敷設(shè),或穿管暗敷設(shè),對(duì)建筑觀感影響小。此種方式使用于建筑體量大,公寓單元多的高層公寓。

4.3 多種控電方案

由于各學(xué)校管理方式不同,需要不同的控電方式,集中式智能電能表可以滿足學(xué)校這種需要:可以單回路輸出,定時(shí)供電和定時(shí)切斷用電負(fù)荷;可以雙回路輸出,分路控制公寓單元的照明﹑吊扇﹑空調(diào)及一般用電插座﹑熱水器插座等;也可以利用其可編程控制功能,對(duì)走廊等公共部位照明燈定時(shí)控制,或分路定時(shí)節(jié)能控制。單路或雙路控制輸出根據(jù)學(xué)校管理要求確定,見圖4、圖5所示。

5 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)校園公寓電能計(jì)量管理系統(tǒng)的一體化解決方案

集中式智能電能表采用微處理機(jī)技術(shù),據(jù)有強(qiáng)大的通訊聯(lián)網(wǎng)功能。它可通過學(xué)校內(nèi)的局域網(wǎng),可實(shí)現(xiàn)校園公寓用電集中管理﹑電能自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)﹑財(cái)務(wù)集中收繳等,是實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量管理的一體化解決方案。

根據(jù)公寓樓規(guī)模的大小及布局,有多種組網(wǎng)方案。下圖為兩種典型的聯(lián)網(wǎng)方案。

（1）485**網(wǎng)模式:適用于公寓樓群規(guī)模較小,相對(duì)集中區(qū),見圖6。

（2）純校園網(wǎng)+網(wǎng)絡(luò)管理器模式:適用于校園公寓樓群規(guī)模大,相對(duì)比較分散,

如圖7所示。

6 集中式電能計(jì)量表的應(yīng)用前景

當(dāng)前,全國電力供需矛盾**,加強(qiáng)電力需求管理,控制不合理用電也是節(jié)約。實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)管理和綜合電力資源管理,是電力供應(yīng)發(fā)展的方向。集中式智能電能表不僅能實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量、還能實(shí)現(xiàn)電能控制。當(dāng)電力充足時(shí),可復(fù)費(fèi)電能計(jì)量,降低電價(jià),鼓勵(lì)用電;電力供用緊張時(shí),可限制用電或停止供電,提高電價(jià),保證用電需求。現(xiàn)在我國城鎮(zhèn)通訊網(wǎng)絡(luò)已比較完備,并已延伸到各個(gè)角落,應(yīng)用集中式智能電能表構(gòu)建智能電能管理系統(tǒng),并結(jié)合通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立電能計(jì)量﹑遠(yuǎn)程抄表﹑用電負(fù)荷控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電力供需平衡,保證電網(wǎng)安全有著廣闊的應(yīng)用前景,也為實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)管理提供了一條新途徑。




7 安科瑞宿舍用電管理系統(tǒng)

7.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有預(yù)付費(fèi)基礎(chǔ)上增加了宿舍電能管理所需的各種功能，解決了高校宿舍電能管理問題。

7.2  系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3100學(xué)生宿舍版預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)是與ADM130（一進(jìn)三出）或ADF300L（多回路計(jì)量箱）預(yù)付費(fèi)電能表配套的云平臺(tái)。它是以電能管理網(wǎng)站和集中抄表軟件為主，包括服務(wù)器，通訊管理機(jī)在內(nèi)的集成系統(tǒng)。針對(duì)高校宿舍這一特殊應(yīng)用場(chǎng)合研發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)電能監(jiān)控、時(shí)間管理、惡性負(fù)載管理、預(yù)付費(fèi)管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。

批量操作：系統(tǒng)支持對(duì)宿舍進(jìn)行批量設(shè)置，批量初始化、批量下發(fā)基礎(chǔ)電量、批量設(shè)置負(fù)控、批量設(shè)置時(shí)控等，方便學(xué)校進(jìn)行統(tǒng)一管理。

惡性負(fù)載自動(dòng)識(shí)別控制：對(duì)不允許使用的發(fā)熱電器（如電爐、熱得快、電熱杯等）實(shí)施自動(dòng)識(shí)別控制，發(fā)現(xiàn)這些發(fā)熱電器自動(dòng)斷電。惡性負(fù)載暫停時(shí)間和次數(shù)可通過軟件設(shè)定。

基礎(chǔ)電費(fèi)：可以設(shè)置每月給學(xué)生下發(fā)的免費(fèi)輔助電費(fèi)，覆蓋式下發(fā)，不累計(jì)。

時(shí)間控制功能：支持8個(gè)時(shí)段設(shè)置宿舍供電斷電，方便管理學(xué)生宿舍作息 。

遠(yuǎn)程售電：操作員可以通過后臺(tái)給宿舍進(jìn)行電費(fèi)充值，學(xué)生也可以通過學(xué)習(xí)一卡通、學(xué)校微信公眾號(hào)進(jìn)行自助充值。

遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表 。

遠(yuǎn)程控制：可對(duì)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 。

對(duì)接一卡通支付：系統(tǒng)支持中間庫，接口等方式對(duì)接學(xué)校一卡通，方便學(xué)生自助購電 。

一進(jìn)三出：ADM130電表支持三回路輸出，各回路單獨(dú)分合閘、惡性負(fù)載、時(shí)控等設(shè)置。




7.3 系統(tǒng)設(shè)備選型

8 安科瑞多用戶計(jì)量箱的介紹及選型

8.1概述

ADF300L系列多用戶計(jì)量箱上限可以計(jì)量12路三相或者36路單相，又可以支持多路單三混合安裝。該系列計(jì)量箱因準(zhǔn)確度高、集中安裝、集中管理、互不干擾等優(yōu)勢(shì)深受小區(qū)、學(xué)校、企業(yè)等的青睞。計(jì)量箱符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17215.321-2008。




8.2電氣特征

8.3功能說明

8.3.1 有功電能計(jì)量
每塊計(jì)量板均計(jì)量每一用戶總用電量，且反向計(jì)入正向。
8.3.2 繼電器控制 （預(yù)付費(fèi)型）
8.3.3無費(fèi)關(guān)斷（預(yù)付費(fèi)控制）
當(dāng)用戶用電時(shí)，遞增用戶總用電量，并遞減計(jì)量用戶剩余電量。當(dāng)用戶剩余電量為0時(shí)，電能表自動(dòng)拉閘斷電，只有用戶購電后才可恢復(fù)用電。
8.3.4定時(shí)斷電（時(shí)控）
多用戶電能表可對(duì)用戶用電進(jìn)行時(shí)間控制，電能表通過后臺(tái)管理軟件，設(shè)定自動(dòng)斷電、上電時(shí)間，方便對(duì)用戶的用電管理。
8.3.5**負(fù)荷斷電（負(fù)控）
多用戶電能表可設(shè)置用戶的上限負(fù)荷功率，當(dāng)用戶的實(shí)際功率大于設(shè)定值時(shí)，計(jì)量箱自動(dòng)切斷該戶供電電路，功率未**過上限負(fù)荷功率設(shè)定值，并且客戶有惡性負(fù)載識(shí)別需求，計(jì)量箱可自動(dòng)判斷，如判斷是惡性負(fù)載，則切斷該用戶供電，一段時(shí)間后(可設(shè)定)，可自動(dòng)恢復(fù)供電，當(dāng)恢復(fù)次數(shù)**過設(shè)定值時(shí)，不能自動(dòng)恢復(fù)供電，用戶需要手動(dòng)清零恢復(fù)次數(shù)方可供電。
8.3.6強(qiáng)制斷電 (強(qiáng)控)
多用戶計(jì)量箱可以由后臺(tái)管理系統(tǒng)今次那個(gè)強(qiáng)制斷電、送電控制、使管理層可以及時(shí)的處理突發(fā)事件。
注意：以上四種控制中，當(dāng)強(qiáng)控打開時(shí)，其它控制均無效。

8.4 選型

參考文獻(xiàn)

[1] 《電能計(jì)量技術(shù)》黃偉主編

[2] 任耀輝.采用集中式智能電能表實(shí)現(xiàn)學(xué)生公寓用電管理現(xiàn)代化[J].福建建設(shè)科技，2008

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)


安科瑞電氣股份有限公司專注于多用戶計(jì)量表,多回路電能表等

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