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卡表在高等學校校園建筑節能檢測系統運行管理技術中的運用

2010/1/5 0:00:00

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

關鍵詞：DDSF1352/DTSF1352電表；電能管理系統；高等學校校園建筑

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《公共機構節能條例》已經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：公共機構應當實行能源消費計量制度，區分用能種類、用能系統實行能源消費分戶、分類、分項計量，并對能源消耗狀況實行監測，及時發現、糾正用能浪費現象。建質〔2006〕277號文《全國民用建筑工程設計技術措施——節能專篇電氣分冊》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計規定》和滬建交〔2008〕828號文《關于進一步加強本市民用建筑設備專業節能設計技術管理的通知》，進一步明確提出對主要用電設施分項計量，對辦公樓、商場、宿舍等應計量到經濟核算單元；對醫療病房、賓館客房、學校教室應按樓層或功能分區計量等等，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化設計，具有體積小、易安裝、易組網等優點，易于實現終端配電電能計量。便于配電系統加裝電度表的改造。

1 DDSF1352/DTSF1352電表簡介

1.1產品特點

DDSF1352/DTSF1352單、三相電子式復費率電表，采用DIN35mm軌道安裝，結構模數化設計，寬度與微型斷路器匹配，分別是4和7個模數，可方便安裝于照明箱內（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協議或DL/T645規約。接線端子上的透明翻蓋與外殼可鉛封，達到防竊電的目的。該表除用于企事業內部電能計量考核管理外，經供電部門測試校驗合格后，還可作為貿易結算表使用。該產品符合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。

1.2 設計原理

1.2.1 單相DDSF1352電表設計原理

DDSF1352單相復費率電能表采用ADI公司最新技術ADE7169F16片上系統的單芯片設計完成。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、電網頻率等運行參數，過載倍數大。片上8052的MCU帶有16K FLASH和512B RAM和多種外設模塊，支持低功耗溫度補償的片上RTC模塊、LCD驅動模塊、電源管理模塊、SPI/I2C接口模塊和UART通訊模塊等，用一片ADE7169就能實現單相復費率多功能電能表設計。具體設計框圖如圖2。

1.2.2 三相DTSF1352電表設計原理

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。其原理為：線路上實時電壓、電流經高精度互感器耦合，采樣電路分別采樣后，送到電量計量專用芯片ATT7030A（A/D轉換器轉化成數字信號，通過片內專用DSP運算后輸出電能脈沖），通過脈沖送到MCU中，并根據預先設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；同時實現顯示和輸出、RS485串行數據傳輸。具體設計框圖如圖3。

2 應用案例

2.3電能管理系統功能

2.3.1遠程電參量測量。

完成了對總進線ACR230ELH多功能電力儀表實時電參量采集，包括三相電流、電壓、功率、功率因數、有功電度、無功電度、頻率等，顯示于電能管理主畫面；實現了對11只DTSF1352三相電度表和108只DDSF1352單相電度表的遠程自動抄表功能；實現自動統計各宿舍日、月用電及分攤電能計算功能；通過該系統與現場儀表的結合使用體現出電能的總進線、支路及各最終用戶的分層、分類、分戶計量管理。見圖4。ACR230ELH對宿舍樓電流諧波、不平衡度等電能質量進行診斷，系統保存歷史記錄，對下一步電能質量改善方案提供決策依據。

2.3.2 運行狀態監測。

管理員可設定系統的采集頻率，如每15分種采集一次，并設定各回路的用電負荷值（如宿舍負荷設定為6～10A），系統可根據設定對采集值進行處理，并對過負荷回路進行聲光報警，提示管理員該回路出現異常的狀態信息。系統還可對各回路通訊異常進行自檢測，以便維護人員能夠及時進行排錯與維修。

2.3.3 趨勢分析。