智能电力仪表在智能建筑中的应用
发布日期：2013-09-11 浏览次数：46042
随着计算机技术、控制技术、通信技术及信息技术的飞速发展，人们对生活、办公环境安全性、舒适性的要求日渐增长，智能建筑应运而生，智能化应用也逐渐成熟。从1984年美国出现了世界第一座智能建筑，到中国上海金茂大厦和深圳赛格广场的智能化施工，可以说，智能建筑是信息时代的必然产物，是高科技精灵与现代建筑的巧妙结合，这是综合国力的具体表征，并将作为一个行业标准逐步普及。
一、引言
随着计算机技术、控制技术、通信技术及信息技术的飞速发展，人们对生活、办公环境安全性、舒适性的要求日渐增长，智能建筑应运而生，智能化应用也逐渐成熟。从1984年美国出现了世界第一座智能建筑，到中国上海金茂大厦和深圳赛格广场的智能化施工，可以说，智能建筑是信息时代的必然产物，是高科技精灵与现代建筑的巧妙结合，这是综合国力的具体表征，并将作为一个行业标准逐步普及。
近年来，随着社会体制改革，中国的经济保持平稳较快的发展，综合国力进一步增强，科学技术水平得到了进一步的提高和应用。在建筑领域中，中国有实力、也有需要建造一批大型及典型的楼宇，这些新建工程有必要保证在一定时期内的先进性，所以智能化在这些工程中的应用是必然的。
智能化已经成为当今建筑发展的主流技术，涵盖从配电系统、空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来，智能建筑的配电系统在国内一直被忽视，大多数工程仍然只利用变送器或PLC采集开关状态、部分电流，这与变配电监控系统作为大楼的心脏，是大厦动力系统的重要地位是不相配的。而智能配电监控系统所具有的优越性，并没在智能建筑中体现，这和没有成熟的、适合国内智能建筑系统集成的配电产品有一定关系，而洛克菲勒工业自动化公司生产的JDR系列多功能电力仪表在各个行业和项目的稳定应用，以及灵活标准的通讯方式，已经可以消除这些顾虑。
二、JDR系列多功能电力仪表
JDR系列多功能电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦等的电力监控、电能质量分析等需求而设计，能够高精度测量三相电网中的所有常用电力参数，包括电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数、四象限电能等，并带有通讯接口、开关量输入、继电器输出、模拟量输出、电能脉冲输出等功能。
●Rockefeller是中国低压智能配电最早的品牌之一，并入编国家标准图集[变配电系统智能化系统设计（10KV及以下）图集号：03D602-1中国建筑标准设计研究院出版]，拥有大量的使用群体和成熟的系统应用实例，如中国国家大剧院、西昌卫星发射中心等等。
●具有遥测、遥信、遥控、遥调（四遥）功能、电能计量及多种综合功能，真正实现常规开关柜到智能型开关柜的完美升级换代。
●高精度的电量测量/电能计量，电流/电压精度：0.2级，其它（包括电能）：0.5级；完美实现从简单的电流监测到综合监控等各种复杂应用。
●温度范围广，额定工作温度达到-20℃-+60℃，同时其电源均采用85-264V交直流两用宽范围，即使电源电压大幅度波动也不会影响装置的正常工作。
●JDR系列可测量/显示30多种电量参数，同时具有需量统计、电能管理、电网质量分析、越限控制、遥信/遥控等综合功能，开关柜面直接安装。
●JDR系列是针对380V抽屉柜专业制造的小型化分体测控模块，可分布式安装在各种低压抽屉内（如：MNS/GCS/GCK等），并可选配小型LCD显示单元，包括PC段和MCC段。
●JDR系列满足从最基本的三相电流测量到三相综合电量测量及高精度电能计量；同时可选配：RS-485通讯接口、开关量输入、遥控输出、脉冲输出、DC4～20mA输出等功能。
●JDR系列满足从最基本的单相电流测量到单相综合电量测量及高精度电能计量；可选配：RS-485通讯接口、开关量输入、遥控输出、脉冲输出、DC4～20mA输出等功能。
●JDR系列网络型电力测控单元对于电量、状态量、脉冲量、模拟量的采集和继电器控制输出分别提供独立的产品和解决方案。该系列产品采用模块化的设计理念，且均具有网络通讯接口，通过各种模块的组合，专业性更强，性价比更优。
下面我们以智能楼宇的配电回路为例，做一下具体的配置应用：
需要测量电度量的馈出线开关，配置JDR系列LCD多功能电力仪表，实现馈出线回路的监测、监控：
测量参数：电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、功率因数、频率等；
开关的远程分/合控制，实现远方通讯功能；
路开关量遥信输入，2路继电器遥控输出；
外型尺寸:96×96×80mm，开孔尺寸:91×91mm，可在各种低压开关柜面直接安装；
需要测量三相电流的母联回路配置JDR96I-3P-RS485数字式三相电流测量显示仪表，实现出线回路的电流监测：
三相电流测量；
开关的远程分/合控制，实现远方参数设定；
路开关量遥信输入，2路继电器遥控输出；
外型尺寸:96×96×80mm，开孔尺寸:91×91mm；
需要测量单相电量的馈出线回路配置JDR96I-1P-RS485数字式单相电流测量显示仪表，实现出线回路的单相电量综合测量：
单相电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、功率因数等综合测量
实现远方参数设定
四、智能电力仪表在智能建筑中的应用效果
通过智能电力监控仪表在智能建筑中使用，可以使配电监控自动化系统得到更多的信息，以便及时掌握电网及配电室的运行情况，提高配电室的可控性，进而可以进行远方集中控制，操作，反事故措施等，即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。另一方面，当代计算机技术，通讯技术等先进技术手段的应用，已改变了传统二次设备的模式，即简化了系统结构，使信息共享成为可能，减少电缆，减少占地面积，降低造价等方面已改变了配电室运行的面貌。电力行业各有关部门把配电室自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来，各大专业厂家亦把配电室自动化系统的开发做为重点开发项目，不断地完善和改进相应地推出各具特色的配电室综合自动化系统，以满足电力系统中的要求。
4.1智能仪表的应用使变配电监控系统所具备的功能：
（1）检测运行参数，如电压、电流、功率、变压器温度等，为正常运行时的计量管理、事故发生时的故障原因分析提供数据；
（2）监视电气设备运行状态，如高、低压进线断路器等各种类型开关当前分、合状态，是否正常运行，如发现故障，自动报警；
（3）对建筑物内所有设备的用电量进行记录与统计，包括动力用电和照明用电，对高峰负荷、日用电量、平均用电量等指标进行分析和管理；
（4）对各种电气设备的检修、保养、维护进行管理。
4.2智能仪表的应用在智能建筑的业绩：
案例一
北京盛德亚大厦，2005年；
北京盛德亚大厦智能化变配电综合监控系统于2005年10月正式投运，是一个比较典型的智能化变配电综合系统在智能建筑中的应用案例。系统运行稳定，功能完善。
配电系统共包括两个变配电室，相距100米，每个变配电室包括10kV中压系统和400V低压系统，高压共十二条回路，变压器六台，智能直流屏两套，低压回路近400回。低压开关柜为施耐德的BLOKSET固定间隔式柜型，低压配出回路采用洛克菲勒公司的JDR系列多功能电力仪表，分布式就地安装，每个回路的监控单元完全独立，完成”四遥”功能；并针对系统特点：规模大、数据量多、子站距离远等，采用洛克菲勒公司的网络通讯控制器，在保证实时性等系统指标的前提下，轻松构成大、中型监控系统。
监控平台采用变配电智能化综合监控组态软件，监控中心设置在C区配电室内，所有通讯线采用A类屏蔽双绞线，监控系统完成对中、低压各回路完整的“四遥”功能及对变压器、直流屏参数的实时监控，并且与智能楼宇系统（BA）通过相关协议进行数据共享。
变配电智能化综合监控系统的软硬件接口采用国际标准或工业标准，开放性强、实时性高，支持与其他计算机网络或不同厂商设备及PDM模拟演示屏互联，因此整个系统形成一个标准的、维护性高的网络。
高压部分：
保护：四段相、负序过流；独立的零序过流接地保护；过电压、欠电压保护；可外接瓦斯、温度保护；顺序事件记录（SOE）报告和故障录波；
遥测：三相电流、三相电压、有功/无功功率测量、有功/无功电能计量；
遥信：断路器状态，保护动作信号；
低压部分：
三相回路选用JDR系列多功能电力仪表，四遥功能：
①遥测：三相电流、电压、功率、电度、频率、功率因数等；
②遥信：4路，开关分合状态/故障等；
③遥控：2路，远程控制开关分合等；
④遥调：通过计算机远方设置仪表参数；
⑤通讯：RS-485接口，MODBUSRTU协议；
⑥显示：选配分体式小型液晶显示单元。
单相回路选用JDR系列可编程表，四遥功能：
①遥测：单相电流、电压、功率、电度、频率、功率因数等；
②遥信：2路，开关分合状态/故障等；
③遥控：2路，远程控制开关分合等；
④遥调：通过计算机远方设置仪表参数；
⑤通讯：RS-485接口，MODBUSRTU协议；
变压器部分：选用智能干式温度计，采集三相温度及风机状态、报警等信号。
直流屏部分：具备通讯功能，监测直流屏的母线电流、电压、报警输出等参数。
案例二
青岛国际会展中心，2006年；
青岛国际会展中心配电系统共有3个低压配电室，4回变压器进线，1回发电机进线。JDR系列仪表根据不同回路功能要求不同，分别进行选配，实现低压配电室的配出、进线、电容器的电流、电压、用电电能等参数的采集及遥信、遥控功能。JDR系列智能仪表组成通讯网络连入JDR系列低压智能配电监控系统，对现场的断路器和断路器故障信号进行采集，并在一次系统图上实时刷新显示。变电所人员可远程遥控断路器的合/分闸，实现配电室无人值守的智能化管理模式。
发布日期：2013-09-11 浏览次数：46042
一、引言
随着计算机技术、控制技术、通信技术及信息技术的飞速发展，人们对生活、办公环境安全性、舒适性的要求日渐增长，智能建筑应运而生，智能化应用也逐渐成熟。从1984年美国出现了世界第一座智能建筑，到中国上海金茂大厦和深圳赛格广场的智能化施工，可以说，智能建筑是信息时代的必然产物，是高科技精灵与现代建筑的巧妙结合，这是综合国力的具体表征，并将作为一个行业标准逐步普及。
近年来，随着社会体制改革，中国的经济保持平稳较快的发展，综合国力进一步增强，科学技术水平得到了进一步的提高和应用。在建筑领域中，中国有实力、也有需要建造一批大型及典型的楼宇，这些新建工程有必要保证在一定时期内的先进性，所以智能化在这些工程中的应用是必然的。
智能化已经成为当今建筑发展的主流技术，涵盖从配电系统、空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来，智能建筑的配电系统在国内一直被忽视，大多数工程仍然只利用变送器或PLC采集开关状态、部分电流，这与变配电监控系统作为大楼的心脏，是大厦动力系统的重要地位是不相配的。而智能配电监控系统所具有的优越性，并没在智能建筑中体现，这和没有成熟的、适合国内智能建筑系统集成的配电产品有一定关系，而洛克菲勒工业自动化公司生产的JDR系列多功能电力仪表在各个行业和项目的稳定应用，以及灵活标准的通讯方式，已经可以消除这些顾虑。
二、JDR系列多功能电力仪表
JDR系列多功能电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦等的电力监控、电能质量分析等需求而设计，能够高精度测量三相电网中的所有常用电力参数，包括电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数、四象限电能等，并带有通讯接口、开关量输入、继电器输出、模拟量输出、电能脉冲输出等功能。
●Rockefeller是中国低压智能配电最早的品牌之一，并入编国家标准图集[变配电系统智能化系统设计（10KV及以下）图集号：03D602-1中国建筑标准设计研究院出版]，拥有大量的使用群体和成熟的系统应用实例，如中国国家大剧院、西昌卫星发射中心等等。
●具有遥测、遥信、遥控、遥调（四遥）功能、电能计量及多种综合功能，真正实现常规开关柜到智能型开关柜的完美升级换代。
●高精度的电量测量/电能计量，电流/电压精度：0.2级，其它（包括电能）：0.5级；完美实现从简单的电流监测到综合监控等各种复杂应用。
●温度范围广，额定工作温度达到-20℃-+60℃，同时其电源均采用85-264V交直流两用宽范围，即使电源电压大幅度波动也不会影响装置的正常工作。
●JDR系列可测量/显示30多种电量参数，同时具有需量统计、电能管理、电网质量分析、越限控制、遥信/遥控等综合功能，开关柜面直接安装。
●JDR系列是针对380V抽屉柜专业制造的小型化分体测控模块，可分布式安装在各种低压抽屉内（如：MNS/GCS/GCK等），并可选配小型LCD显示单元，包括PC段和MCC段。
●JDR系列满足从最基本的三相电流测量到三相综合电量测量及高精度电能计量；同时可选配：RS-485通讯接口、开关量输入、遥控输出、脉冲输出、DC4～20mA输出等功能。
●JDR系列满足从最基本的单相电流测量到单相综合电量测量及高精度电能计量；可选配：RS-485通讯接口、开关量输入、遥控输出、脉冲输出、DC4～20mA输出等功能。
●JDR系列网络型电力测控单元对于电量、状态量、脉冲量、模拟量的采集和继电器控制输出分别提供独立的产品和解决方案。该系列产品采用模块化的设计理念，且均具有网络通讯接口，通过各种模块的组合，专业性更强，性价比更优。
下面我们以智能楼宇的配电回路为例，做一下具体的配置应用：
需要测量电度量的馈出线开关，配置JDR系列LCD多功能电力仪表，实现馈出线回路的监测、监控：
测量参数：电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、功率因数、频率等；
开关的远程分/合控制，实现远方通讯功能；
路开关量遥信输入，2路继电器遥控输出；
外型尺寸:96×96×80mm，开孔尺寸:91×91mm，可在各种低压开关柜面直接安装；
需要测量三相电流的母联回路配置JDR96I-3P-RS485数字式三相电流测量显示仪表，实现出线回路的电流监测：
三相电流测量；
开关的远程分/合控制，实现远方参数设定；
路开关量遥信输入，2路继电器遥控输出；
外型尺寸:96×96×80mm，开孔尺寸:91×91mm；
需要测量单相电量的馈出线回路配置JDR96I-1P-RS485数字式单相电流测量显示仪表，实现出线回路的单相电量综合测量：
单相电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、功率因数等综合测量
实现远方参数设定
四、智能电力仪表在智能建筑中的应用效果
通过智能电力监控仪表在智能建筑中使用，可以使配电监控自动化系统得到更多的信息，以便及时掌握电网及配电室的运行情况，提高配电室的可控性，进而可以进行远方集中控制，操作，反事故措施等，即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。另一方面，当代计算机技术，通讯技术等先进技术手段的应用，已改变了传统二次设备的模式，即简化了系统结构，使信息共享成为可能，减少电缆，减少占地面积，降低造价等方面已改变了配电室运行的面貌。电力行业各有关部门把配电室自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来，各大专业厂家亦把配电室自动化系统的开发做为重点开发项目，不断地完善和改进相应地推出各具特色的配电室综合自动化系统，以满足电力系统中的要求。
4.1智能仪表的应用使变配电监控系统所具备的功能：
（1）检测运行参数，如电压、电流、功率、变压器温度等，为正常运行时的计量管理、事故发生时的故障原因分析提供数据；
（2）监视电气设备运行状态，如高、低压进线断路器等各种类型开关当前分、合状态，是否正常运行，如发现故障，自动报警；
（3）对建筑物内所有设备的用电量进行记录与统计，包括动力用电和照明用电，对高峰负荷、日用电量、平均用电量等指标进行分析和管理；
（4）对各种电气设备的检修、保养、维护进行管理。
4.2智能仪表的应用在智能建筑的业绩：
案例一
北京盛德亚大厦，2005年；
北京盛德亚大厦智能化变配电综合监控系统于2005年10月正式投运，是一个比较典型的智能化变配电综合系统在智能建筑中的应用案例。系统运行稳定，功能完善。
配电系统共包括两个变配电室，相距100米，每个变配电室包括10kV中压系统和400V低压系统，高压共十二条回路，变压器六台，智能直流屏两套，低压回路近400回。低压开关柜为施耐德的BLOKSET固定间隔式柜型，低压配出回路采用洛克菲勒公司的JDR系列多功能电力仪表，分布式就地安装，每个回路的监控单元完全独立，完成”四遥”功能；并针对系统特点：规模大、数据量多、子站距离远等，采用洛克菲勒公司的网络通讯控制器，在保证实时性等系统指标的前提下，轻松构成大、中型监控系统。
监控平台采用变配电智能化综合监控组态软件，监控中心设置在C区配电室内，所有通讯线采用A类屏蔽双绞线，监控系统完成对中、低压各回路完整的“四遥”功能及对变压器、直流屏参数的实时监控，并且与智能楼宇系统（BA）通过相关协议进行数据共享。
变配电智能化综合监控系统的软硬件接口采用国际标准或工业标准，开放性强、实时性高，支持与其他计算机网络或不同厂商设备及PDM模拟演示屏互联，因此整个系统形成一个标准的、维护性高的网络。
高压部分：
保护：四段相、负序过流；独立的零序过流接地保护；过电压、欠电压保护；可外接瓦斯、温度保护；顺序事件记录（SOE）报告和故障录波；
遥测：三相电流、三相电压、有功/无功功率测量、有功/无功电能计量；
遥信：断路器状态，保护动作信号；
低压部分：
三相回路选用JDR系列多功能电力仪表，四遥功能：
①遥测：三相电流、电压、功率、电度、频率、功率因数等；
②遥信：4路，开关分合状态/故障等；
③遥控：2路，远程控制开关分合等；
④遥调：通过计算机远方设置仪表参数；
⑤通讯：RS-485接口，MODBUSRTU协议；
⑥显示：选配分体式小型液晶显示单元。
单相回路选用JDR系列可编程表，四遥功能：
①遥测：单相电流、电压、功率、电度、频率、功率因数等；
②遥信：2路，开关分合状态/故障等；
③遥控：2路，远程控制开关分合等；
④遥调：通过计算机远方设置仪表参数；
⑤通讯：RS-485接口，MODBUSRTU协议；
变压器部分：选用智能干式温度计，采集三相温度及风机状态、报警等信号。
直流屏部分：具备通讯功能，监测直流屏的母线电流、电压、报警输出等参数。
案例二
青岛国际会展中心，2006年；
青岛国际会展中心配电系统共有3个低压配电室，4回变压器进线，1回发电机进线。JDR系列仪表根据不同回路功能要求不同，分别进行选配，实现低压配电室的配出、进线、电容器的电流、电压、用电电能等参数的采集及遥信、遥控功能。JDR系列智能仪表组成通讯网络连入JDR系列低压智能配电监控系统，对现场的断路器和断路器故障信号进行采集，并在一次系统图上实时刷新显示。变电所人员可远程遥控断路器的合/分闸，实现配电室无人值守的智能化管理模式。
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