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基于DDSF1352/DTSF1352電表的能耗監(jiān)測系統(tǒng)

基于DDSF1352/DTSF1352電表的能耗監(jiān)測系統(tǒng)

2009/12/23 17:03:00

摘  要:鑒于公共建筑電能消耗主要集中在低壓終端的現(xiàn)狀,為了實現(xiàn)對終端用戶用能的量化管理,在公共建筑低壓配電系統(tǒng)中加裝電能計量裝置,實現(xiàn)電能計量管理十分必要。本文介紹一種采用現(xiàn)場總線的數(shù)字式復費率電能表,以及利用該表組成的電能管理系統(tǒng),實現(xiàn)電能管理的實際案例。

關(guān)鍵詞:DDSF1352/DTSF1352電表;電能管理系統(tǒng);工程案例

0  引言

       由溫家寶總理簽署的中華人民共和國國務院令第531號《公共機構(gòu)節(jié)能條例》已經(jīng)2008年7月23日國務院第18次常務會議通過,自2008年10月1日起施行。《條例》第十四條明確指出:公共機構(gòu)應當實行能源消費計量制度,區(qū)分用能種類、用能系統(tǒng)實行能源消費分戶、分類、分項計量,并對能源消耗狀況實行監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)、糾正用能浪費現(xiàn)象。建質(zhì)〔2006〕277號文《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——節(jié)能專篇 電氣分冊》提出電氣回路要加裝電能計量裝置,而江蘇、上海也分別推出蘇建科〔2007〕217號文《江蘇省公共建筑用能計量設(shè)計規(guī)定》和滬建交〔2008〕828號文《關(guān)于進一步加強本市民用建筑設(shè)備專業(yè)節(jié)能設(shè)計技術(shù)管理的通知》,進一步明確提出對主要用電設(shè)施分項計量,對辦公樓、商場、宿舍等應計量到經(jīng)濟核算單元;對醫(yī)療病房、賓館客房、學校教室應按樓層或功能分區(qū)計量等等,并納入審圖和竣工驗收標準之中。

      目前終端電能計量表計的安裝普遍采用傳統(tǒng)壁掛式的安裝方式,存在體積大,安裝不方便等缺點。而DDSF1352/DTSF1352導軌式安裝電表采用模數(shù)化設(shè)計,具有體積小、易安裝、易組網(wǎng)等優(yōu)點,易于實現(xiàn)終端配電電能計量。便于配電系統(tǒng)加裝電度表的改造。

1        DDSF1352/DTSF1352電表簡介

 

1.1產(chǎn)品特點

       DDSF1352/DTSF1352單、三相電子式復費率電表,采用DIN35mm軌道安裝,結(jié)構(gòu)模數(shù)化設(shè)計,寬度與微型斷路器匹配,分別是4和7個模數(shù),可方便安裝于照明箱內(nèi)(見圖1)。一次接入最大電流20(80)A,80A以上需外接CT,變比最大可擴至6000/5A。電表帶RS485通訊接口,支持MODBUS-RTU協(xié)議或DL/T645規(guī)約。接線端子上的透明翻蓋與外殼可鉛封,達到防竊電的目的。該表除用于企事業(yè)內(nèi)部電能計量考核管理外,經(jīng)供電部門測試校驗合格后,還可作為貿(mào)易結(jié)算表使用。該產(chǎn)品符合GB/T 17215-2002《1級和2級靜止式交流有功電能表》,GB/T 15284-2002《多費率電能表特殊要求》等標準要求。

 1  電表外形及安裝方式

1.2    設(shè)計原理

1.2.1    單相DDSF1352電表設(shè)計原理

       DDSF1352單相復費率電能表采用ADI公司最新技術(shù)ADE7169F16片上系統(tǒng)的單芯片設(shè)計完成。ADE7169集成了高精度計量單元模塊和8052的MCU及其外圍模塊,計量模塊計量精度高、能測量各相電流、電壓有效值、各相及總的有功功率、無功功率、電網(wǎng)頻率等運行參數(shù),過載倍數(shù)大。片上8052的MCU帶有16K FLASH和512B RAM和多種外設(shè)模塊,支持低功耗溫度補償?shù)钠蟁TC模塊、LCD驅(qū)動模塊、電源管理模塊、SPI/I2C接口模塊和UART通訊模塊等,用一片ADE7169就能實現(xiàn)單相復費率多功能電能表設(shè)計。具體設(shè)計框圖如圖2。

 

1.2.2 三相DTSF1352電表設(shè)計原理

        DTSF1352 三相電子復費率電能表采用計量芯片ATT7030A和飛思卡爾公司的8位單片機M68HC908LJ12實現(xiàn)。其原理為:線路上實時電壓、電流經(jīng)高精度互感器耦合,采樣電路分別采樣后,送到電量計量專用芯片ATT7030A(A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號,通過片內(nèi)專用DSP運算后輸出電能脈沖),通過脈沖送到MCU中,并根據(jù)預先設(shè)定的時段完成分時有功、無功電量計量和最大需量計算,分別作出相應處理,并存貯到EEPROM中;同時實現(xiàn)顯示和輸出、RS485串行數(shù)據(jù)傳輸。具體設(shè)計框圖如圖3。

 

3  三相DTSF1352電表原理框圖

 

2  應用案例

2.1一次方案

       以某理工大學學生宿舍樓為例。該樓有4層,每層有24間宿舍,配有公共衛(wèi)生間、洗衣房、公共浴室,電氣一次方案見圖4。總配電箱進線回路安裝有屏裝式ACR230ELH多功能電力儀表,計量宿舍總電量。包括三相有功電度、無功電度、功率、功率因數(shù)、電流、電壓、頻率以及分相電量等共34項電參量。電流、電壓2~31次分次諧波分量,電流、電壓不平衡度,電流、電壓正、負零序分量檢測和分析。每個樓層、應急照明、風機、預留電氣干線分別由7臺DTSF1352電表負責計量三相有功電度,電表可與CM1斷路器對應并列導軌式安裝,也可集中安裝在箱內(nèi)上方。每一樓層的宿舍房間、公共衛(wèi)生間、洗衣房、走廊電能由27臺單相電表DDSF1352負責計量,公共浴室由1臺三相DTSF1352計量。

圖4  宿舍樓電氣一次方案

2.2系統(tǒng)組網(wǎng)

       配電系統(tǒng)一次方案圖列出了總配電箱及宿舍一層照明箱配電箱的支路數(shù)及各支路電能表的型號。為滿足智能化監(jiān)測及遠程自動抄表需要,該電能管理系統(tǒng)采用RS485總線,將安裝于總配電箱AL1總進線的1臺ACR230ELH多功能電力儀表、安裝于WL1~WL7及各樓層公共浴室的11臺DTSF1352三相導軌式電度表及安裝于宿舍樓各樓層的108臺DDSF1352單相導軌式電度表(27×4層宿舍樓)進行集中組網(wǎng),監(jiān)控中心配置監(jiān)控計算機、打印機、通訊服務器及必要的輔助設(shè)備,安裝電能管理系統(tǒng)EMS軟件完成對各臺電能表的遠程采集和數(shù)據(jù)的集中處理。電能管理系統(tǒng)圖見圖5。

 

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