終端電能計量表計及系統

1 概述
        Acrel-3000系列電能管理系統是緊密把握電力系統用戶的需求，遵循電力系統的標準規范而開發的一套具有專業性強、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點的適用于低壓配電系統的電能管理系統。通過遙測和遙控可以合理調配負荷，實現優化運行，有效節約電能，并有高峰與低谷用電記錄，從而為用電的合理管理提供了數據依據。

2 參照標準
? GB50052-2009 供配電系統設計規范
? GB50054-2011 低壓配電設計規范
? GB/T 17215.321-2008 交流電測量設備特殊要求第21部分：靜止式有功電能表（1級和2級）
? GB/T 17215.322-2008 交流電測量設備特殊要求第22部分：靜止式有功電能表（0.2S級和0.5S級）
? GB/T 17215.301-2007 多功能電能表特殊要求
? DL/T448-2000 《電能計量裝置技術管理規程》
? DL/T 698 電能信息采集與管理系統
? DL/T 814-2002 配電自動化系統功能規范
? DL/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設計技術規程》

3 系統結構
        電能管理系統可對低壓設備消耗的電能進行分項計量，該系統由站控管理層、網絡通訊層、現場設備層三部分組成。
        現場設備層采用安科瑞低壓智能計量箱AZX J，內部安裝預付費電能表以及卡軌式電能表。通過低壓智能計量箱配合電能管理監控系統，利用計算機、后臺監控管理軟件和網絡通訊技術，將采集到的用電設備的能耗數據上傳到統一的監測管理平臺，實現對用電系統的監控管理，對高能耗用電設備的合理控制，最終使整套用電系統達到節能效果。電能管理系統網拓撲圖見下圖。

4 系統設計參數
? 遙測正確率： ≥99.9%
? 模擬量測量綜合誤差： ＜0.5%
? 遙測更新周期： ＜2S
? 一般遙測更新周期： ＜3S
? 調用畫面響應時間： ＜2S
? 事故推畫面時間： ＜2S
? 網絡速率： 10M/100M
? 工作環境溫度范圍： -20℃~+55℃
? 相對溫度： ≤95%（25℃）
? 歷史曲線日報，月報存儲時間： ≥1年
? 系統使用壽命： ≥5年
? 系統平均無故障時間MTBF： ≥30000小時

5 系統功能
        安科瑞終端用電管理系統是指通過在商業建筑、寫字樓、農貿市場、宿舍等建筑物內安裝導軌式及預付費電能計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集各監測點電能數據并對用電量進行預付費管理，采用先買電后用電的模式，可以用來轉移經營風險，并能提前收回電費，減少了后期運營的人員的工作量；實現了網絡化實時操作，實時計量監控，即時售退電、即時通斷電的控制效果。徹底解決了以往由載波通信電表等電能采集設備組成的電能管理系統用電管理繁瑣、系統穩定性差、數據不透明、欠費不交等的諸多問題，并可通過自助終端機或者互聯網自助充值，無需進行人工繁雜的充值過程。通過終端用電管理系統能合理的控制用電，對超標使用的電費嚴格收取，企業或者用戶可根據購電情況發現用電的合理性并進行管理。

5.1 系統主要實現的功能
（1）實時用電監控：統計記錄儀表的累計用電量、剩余電量、開關狀態等參量，能方便的查詢每個房間、商鋪或整棟公寓樓的用電情況，省時省力。
（2）集中抄表：將房間每時每天的用電量自動存儲到數據庫中，無論何時都可查詢到房間的用電量，做到用電透明，讓用戶明明白白消費。
（3）歷史用電記錄：將用戶的用電記錄存儲到數據庫中，并能按小時、天、月匯總，生成Excel報表。
（4）充值記錄查詢：管理記錄對預付費電表的充值記錄。能方便的查詢充值金額、充值時間等信息。
（5）售電日志管理：日志記錄售電成功的信息、失敗的原因，回溯機制。
（6）自助充值：能通過互聯網充值卡或自助終端機充值，方便用戶能實時的對儀表進行預付費，無需進行人工排隊等待，但是不能在周期性斷電期間充值，充值失敗后，進行數據回滾。
（7）充值卡管理：記錄充值卡的面值、有效期、狀態。
（8）退費處理：在商戶或者宿舍人員變更時，可對房間剩余電量進行退費處理，并打印明細。
（9）余額不足短信、郵件提醒：在系統中可按需設置預警電量，當小于等于預警電量時，由系統自動根據用戶所留聯系信息進行余額不足的提醒。
（10）設備管理：對儀表的地址、歸屬機構、檢測周期等與后期控制有關的信息進行統一管理維護。
（11）定時斷送電：按日期、時間、樓層、用戶類別分類控制，大大節省了后勤管理人員的工作量。
（12）自動斷電提醒：當余額不足時自動斷電一段時間，之后自動恢復供電。
（13）囤積電量設置：可通過售電系統對電表預置“囤積電量”，當用戶的新購電量與表內的剩余電量之和大于預置的“囤積電量”時，電表拒絕接收卡中的新購電量，只有當表內的剩余電量用至其與新購電量之和小于“囤積電量”時，卡中的新購電量方可追加到表中。
（14）階梯電價：把用戶用電量設置為若干個階梯分段或分檔次定價計算費用。對用電實行階梯式遞增電價可以提高能源效率。
（15）負載安全限制：惡性負載、超功率自動斷電功能，惡性負載、超功率排除后，系統自動恢復供電，保護用電環境。

5.2 系統主要軟件界面

6 終端電能計量表計
6.1 產品規格

6.2產品功能

6.3技術參數

6.4 ADF100單相多用戶預付費電能管理儀表
6.4.1 功能
? 可同時計量6路單相回路；
? 單回路能精確計量正負兩個方向的電能，且以同一方向累計；
? 具有實時功率顯示功能，可實時顯示用戶的用電負荷；
? 可逐戶顯示用戶剩余電量；
? 內置大容量磁保持繼電器，可實現遠程操控；
? 可強制斷送電，硬件定時斷送電；
? 功率控制（可設置用戶的限制功率，當用戶功率超過該設定值時，系統自動切斷該用戶電源）；
? 可實現預付費功能；
? 帶有電源指示燈；
? 帶有RS485通信，可集中抄表；

6.4.2 付費方式及系統組成
        ADF100多用戶電能表實行聯網付費方式，通過RS485通訊接口和通訊服務器、主控計算機組成計算機聯網售電系統，每套計算機聯網售電系統可同時管理255臺ADF100多用戶電能表，每臺ADF100多用戶電能表的編號不能相同。用戶從管理中心交費購電后，由管理人員通過操作售電管理軟件系統，將所購電量遠程寫入電能表中。同時，在計算機聯網售電系統中，可以隨時讀取每臺多用戶電能表的每一戶的剩余電量和通斷電狀態。系統結構示意圖如下：

6.4.3 自動斷電功能
? ?無費關斷
        無費關斷是電能表顯示用戶購電量為0度時，該戶的繼電器自動斷電，提醒用戶必須購電，這時該戶的戶號閃爍，用電量顯示為—0000.00。
? ?超負荷斷電
        多用戶電能表可設定用戶的最大負荷電流，當用戶的用電電流超過限額電流時，電能表自動切斷該供電電路，待5分鐘后自動上電，若用戶的用電電流仍超過限額電流，電能表將再次斷電。
? ?定時斷電
        多用戶電能表可對用戶用電進行時間控制，電能表通過售電管理軟件，設定自動斷電、自動上電時間，方便對用戶的用電管理（此功能適用于公寓管理，須定制）。

6.5外形尺寸(單位：mm)
? DDS1352單相電能計量儀表

? DDSD1352單相電能計量儀表

? DDSY1352單相預付費電能管理儀表

? ADF100單相多用戶預付費電能管理儀表

? DDSF1352單相電能計量儀表

? DTSF1352、DTSD1352三相電能計量儀表

? DTSY1352三相預付費電能管理儀表

? ADL3000-KLH三相多功能電能計量儀表

6.6接線端子
? DDS1352單相電能計量儀表

? DDSD1352單相電能計量儀表

? DDSY1352單相預付費電能管理儀表

? ADF100單相多用戶預付費電能管理儀表

注：L與L*均是相線，相線從L接入多用戶電能表，由L*引出后接入負載；零線由零排統一提供。

? DDSF1352單相電能計量儀表

? DTSF1352、DTSD1352三相電能計量儀表

? DTSY1352三相預付費電能管理儀表

? ADL3000-KLH三相多功能電能計量儀表

6.7預付費售電管理系統
6.7.1系統概述
        《ACREL- PVMS預付費售電管理系統》是公司最新研制的與DDSY1352單相電子式預付費電能表或DTSY1352三相電子式預付費電能表配套的售電管理系統。它是以售電管理軟件和數據庫軟件為主，包括計算機、IC卡讀寫器、打印機等設備在內的計算機系統。主要完成電能表參數設置、售電管理及用電管理工作。操作簡便，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據，并對數據的安全性做有效的保密措施。是用電管理部門和物業小區管理部門提高用電管理水平，解決收費難問題的理想產品。

6.7.2應用范圍
        商場及交易市場、學校、工廠職工宿舍、住宅小區，以及其他出租管理等場所。

6.7.3系統組成

6.7.4系統主站圖片

6.7.5系統特點
?  ♦操作界面友好、簡潔、智能化程度高。
?  ♦一戶一表，便于管理。
?  ♦系統安全性高。

6.7.6運行環境
        為正確地運行安科瑞預付費售電管理系統，將系統性能發揮到最佳水平，推薦以下配置：
        硬件環境：
? ♦工作站配置：雙核處理器2.8G或更快，2G內存，120GB以上的可用磁盤空間。建議使用硬盤備份，確保數據安全。
? ♦ 配套工具：IC卡讀寫器、IC卡及DDSY1352單相電子式預付費電能表或DTSY1352三相電子式預付費電能表。
? ♦ LQ1600K打印機或其他打印機(票據打印機)。
? ♦ 顯示器分辨率:：(根據顯示器大小設定)。

        軟件環境：
?  ♦工作站操作系統：中文WINDOWS 7 ,WINDOWS 2003，WINDOWS XP(推薦操作系統 WINDOWS XP)。
?  ♦服務器操作系統 WINDOWS 2003。
?  ♦數據庫系統：Microsoft SQL SERVER 2008 R2。

6.7.7系統功能模塊
登錄管理：主要管理登錄系統的操作，包括操作員管理、修改操作員密碼、權限的管理等。
系統設置：系統相關參數維護管理。
客戶管理：包括新表開戶、換表補電、過戶處理、注銷客戶信息等。
IC卡操作：包括讀卡、清卡、售電寫卡、制作各種參數卡等。
數據查詢：各類明細報表、統計報表、通用查詢等。
數據管理：系統數據庫備份、數據庫管理。

7、低壓智能計量箱
7.1概述
        安科瑞低壓智能計量箱是對消耗的電能進行準確測量的設備，并通過網絡通訊實現數據上傳，是能耗監測系統的一個組成部分。
        低壓智能計量箱AZX J主要由箱體、箱門、開關、電能表等組成，有嵌入式和壁掛式兩種，計量箱采用金屬外殼，箱體板厚1.5mm，安裝板厚2mm，材質為冷軋鋼板，箱內設接地排，箱體進行防銹處理，環氧粉末噴涂，箱體顏色為RAL7035桔紋，整體設計合理美觀。可根據客戶要求選擇不同尺寸、材質的箱體及顏色。

7.2使用環境條件
?  ♦周圍空氣溫度不高于＋40℃，不低于－25℃。24h內的平均溫度不得高于＋35℃。
?  ♦使用地點的海拔高度≤2000M。
?  ♦設備安裝時與垂直面的傾斜度不超過 5％。
?  ♦安裝場所應干燥，無劇烈震動，無有害氣體、蒸汽、導電性或爆炸性塵埃的場所。
?  ♦用戶有特殊要求或上述使用條件不能滿足時，協商解決。

7.3參照標準
? DL/T488-2000 《電能計量裝置技術管理規程》
? Q/GDW 347-2009 《電能計量裝置通用設計》
? Q/GDW 355-2009 《智能電能表系列標準》
? GB-7251.3 《低壓成套開關設備和控制裝置設備》
? DIN VDE0105 《電力設備的運行》
? DL/T645-1997 《多功能電能表通信規約》
? GB/T17883-1999 《0.2S級和0.5S靜止式交流有功電度表》
? GB/T17215-2002 《1級和2級靜止式交流有功電度表》
? GB/T18640.3-2001 《IC卡預付費售電系統》
? DL/T614-2007 《多功能電能表》
? GB/T19882.31 《自動抄表系統第31部分》
? GB/T1987.1-2005 《自動抄表系統低層通信協議》

7.4應用
7.4.1應用范圍
        通過低壓智能計量箱配合能耗監控系統，利用計算機、后臺監控管理軟件和網絡通訊技術，將采集到的用電設備的能耗數據上傳到統一的監測管理平臺，實現對用電系統的監控管理，對高能耗用電設備進行合理控制，最終使整套用電系統達到節能效果。

7.4.2使用場合
?  ♦商鋪、商場
? ♦ 學校、宿舍、公共建筑
? ♦ 辦公、寫字樓
?  ♦生活小區、別墅
?  ♦政府機關大樓
?  ♦其他需要能耗計量、監測的場所。

7.4.3箱體分類
        低壓智能計量箱根據安裝方式可分為嵌入式和壁掛式兩種；按照安裝環境可分為戶內和戶外兩種；根據表位（三相表）數量不同可分為1、2、4、6、12、16表位，箱內亦可裝單相表（一個三相表的空間可裝2個單相表）。

7.4.4產品的安裝：
        低壓智能計量箱安裝時，如無設計要求，則一般嵌入式暗裝為底邊距地1.5米，壁掛明裝的計量箱中心距地1.3米(箱體高度大于0.8米)或1.5米(箱體高度小于0.8米)。

7.5型號說明
       
注：1.常規產品為三相電能表，使用單相表時需在訂單中說明。
        2.訂購時需提供使用的電表為直接接入還是二次接入，安裝地點。

7.6技術參數

7.7 安裝示意圖

8 應用方案
8.1商業中心、寫字樓、商業建筑電能計量系統方案
8.1.1 客戶關注
? ♦及時詳細了解建筑物內部每個環節的電能消耗。
? ♦ 出租的商鋪、寫字樓，對用戶實行先購電后用電的管理模式。
? ♦對公共區域電能消耗實行分項計量，如照明、插座、空調、動力等。
? ♦電能消耗分區分部門計量，如獨立經營的店鋪、出租的寫字間等。
? ♦電能消耗數據統計、記錄、分析和管理。
? ♦自動生成各種用電報表、曲線和圖形。
? ♦監測分析，評估各區域的電能消耗水平和異常。
? ♦電能消耗趨勢預測和分析。

8.1.2 客戶收益
? ♦終端電能計量表計體積小巧，方便安裝，支持一次接入。
?♦ 終端電能計量表計功能簡潔，經濟實用。
?♦ 終端電能管理系統實現豐富的報表生成管理功能。
?♦ 支持多種數據接口，可與其他系統共享數據。

8.1.3 電能計量系統方案

?方案配置
1、 總進線計量
        配置ADL3000-KLH導軌式多功能電能表，可測量三相四線制供電系統電能、電壓、電流、功率等主要電力參數，并具有諧波檢測功能。
2、 三相負載計量
        a、配置DTSF1352電能表，可測有功電能、電流、電壓信號。直接接入、經CT接入均可，直接接入最大測量電流80A。
        b、配置DTSD1352電能表，可測電能、電流、電壓、功率、功率因數、頻率信號。直接接入、經CT接入均可，直接接入最大測量電流80A。
3、 單相負載計量
        a、配置DDSD1352電能表，可測有功電能、電流、電壓、功率、功率因數、頻率信號。直接接入，最大測量電流60A。
        b、配置DDSF1352電能表，可測有功電能、電流、電壓信號。直接接入、經CT接入均可，直接接入最大測量電流80A。
4、 出租商鋪計量
        配置DDSY1352預付費電能表，可實現先交費后用電。直接接入，最大測量電流60A。

8.1.4 通訊網絡組建
1、 設備層的導軌式電能表組成RS485總線網絡。
2、 網絡層通訊前置機進行數據采集、通訊協議轉換(Modbus-TCP/IP)。

8.2學校、學生公寓、職工宿舍電能計量系統方案
8.2.1 客戶關注
? 如何全面監視學校各部門、院系的用電量，實現獨立電費計量。
? 對學生宿舍、職工宿舍的用電實行先購電后用電的管理模式。
? 如何通過監視和管理，持續有效地降低電能成本。

8.2.2 客戶收益
? 分散采集監控，集中管理，大大提高管理效率和管理質量。
? 細化電能管理，量化電能收費。
? 對學生宿舍、職工宿舍變被動收費為主動交費。

8.2.3 電能計量系統方案

?方案配置
1、動力箱總進線計量
        配置ADL3000-KLH導軌式多功能電能表，可測量三相四線制供電系統電能、電壓、電流、功率等主要電力參數，并具有諧波檢測功能。
2、三相出線計量
        配置DTSF1352電能表，可測有功電能、電流、電壓信號。直接接入、經CT接入均可，直接接入最大測量電流80A。
3、單相負載計量
        A、配置DDSD1352電能表，可測有功電能、電流、電壓、功率、功率因數、頻率信號。直接接入，最大測量電流60A。
        B、配置DDSF1352電能表，可測有功電能、電流、電壓信號。直接接入、經CT接入均可，直接接入最大測量電流80A。
4、宿舍、學生公寓計量
        A、配置ADF100多用戶預付費電能表，可同時計量6路單相回路，先購電后用電，實現遠程操控、功率限制。
        B、配置DDSY1352預付費電能表，可實現先交費后用電。直接接入，最大測量電流60A。

8.2.4 通訊網絡組建
        1、設備層的導軌式電能表、多用戶電能表組成RS485總線網絡。
        2、網絡層通訊前置機進行數據采集、通訊協議轉換(Modbus-TCP/IP)。

9 典型案列
        某大學新校區共有12棟學生公寓樓，每幢樓有6層，每層有60個學生宿舍。每個宿舍進線回路配置DDSF1352電能表，空調回路需要進行預付費電能管理，配置DDSY1352電能表。
        該項目采用安科瑞預付費電能表、Acrel-3000電能管理組態軟件與校園一卡通平臺進行數據交互無縫連接，引導電能的商品化經營，便于電力需求側管理，實現電能收費模式的轉變、提高用電管理水平、解決了“抄表難、收費難”的問題。
        該系統采用分層分布式結構進行設計，即站控管理層、網絡通訊層和現場設備層，如下圖所示：

        在每棟學生宿舍樓內均設置一個電能預付費管理系統查詢操作站，學生可以通過操作站自助查詢各自宿舍的可用剩余電量及歷史充值記錄和歷史用電量。
        電能預付費管理系統具有提醒學生宿舍可用剩余電量不足急需充值的功能，當宿舍空調回路的可用余電不足時，電能預付費系統通過短信平臺發送短信通知相應宿舍的學生。數據傳輸網絡可以根據需要選擇單獨鋪設穩定可靠的光纖專網或者使用原有的校園局域網。現場設備層的電能表采用485總線的聯網方案，每條485總線可以連接25塊左右儀表，儀表之間采用手拉手的連接方式。每棟宿舍樓設置一個通訊采集箱，預付費電表手拉手串接的485總線接入通訊采集箱內的智能通訊前置機。
系統主要實現的功能：
1、預付費功能
        每個宿舍空調回路單獨安裝預付費電能表，學生必須先繳費購電然后才能用電，學生充值購電可以通過校園一卡通購電平臺自助充值。
2、提醒學生及時充值購電功能
        新校區宿舍樓內每個宿舍空調回路采用“先充值后用電”的管理模式，當宿舍預付費電表內剩余電量小于10kWh(可設定)時，預付費電表可通過報警燈報警，另外后臺電能管理系統可通過短信方式通知宿舍人員及時充值購電。
3、查詢功能
        學校管理人員可通過互聯網對學生宿舍的用電情況進行查詢。在每棟宿舍樓管理處設置一臺用電查詢終端，學生可通過查詢終端查詢自己本宿舍的剩余電量，以及充值購電歷史記錄。