一、概述
大中型企业的电力与能源供应涉及到：35kV/10kV 输变、380V 馈 线送电、多种能源介质（水、汽等）、电力安全、节能增效、设备运 维、配电室无人值守、分布式能源（光伏、储能）、电能质量以及日 常管理等问题。 往往仅建立面向配电室的电力监控系统无法解决大中型企业的 问题，因而，能够建立面向大中型企业的智能电力监控、运维、能管 一体化系统，并具备数据记录、运行报表、数据分析、决策支撑功能 的平台能够有效的解决这些问题。从实际应用的情况看，综合一体化 的解决方案受到广大企业用户的欢迎，普遍认为是新一代的企业信息 化、智能化发展方向的代表，是传统电力监控系统的革新，是代表最 先进生产力的表现。 杭州扬森电力科技有限公司是国内最早从事配电监控、运维的专 业系统供应商，具有完整的产品线，包括：智能电表，具有边缘计算 的通讯管理机，监控组态软件，运维平台，手机 APP 等，更是具有丰 富的实施和方案设计能力，可以为大中型企业用户提供最优性价比的 完整方案。
二、范围及原则
2.1 监控范围 高压柜 低压柜 变压器 直流屏及其他专业设备 柴发供油系统及柴油发电机 STS 配电柜 分布式能源发电系统 供水、供汽及其他能源 配电室 电能质量 厂区三级计量 电气消防安全 生产线及重点设备 重点能耗
2.2 设计原则 系统的建设是在保证配电网安全运行的基础上，以经济优化运行 为目标，对配电网系统的多种能源、高低压配电网络，以及用电管理， 进行运行行为分析，具有分布式电源管理，发电、用电计划，负荷管 理，电压无功管理，统计分析、与评估，WEB 发布等功能。 系统建设遵循标准化和平台化原则，满足安全性、可靠性、创新 性的要求，具备良好的可维护性和可扩展性。
三、参考标准
《低压配电设计规范》GB 50054-95 《企业节能量计量方法》GB/T 13234-2009 《节电措施经济效益计算与评价方法》GB/T 13471-2008《工业企业能源管理导则》GB/T 15587-2008 《企业能源审计技术通则》GB/T17166-1997 《用能单位能源计量器具配备和管理导则》GB 17167-2006 《能源管理体系要求》GB/T 23331-2009 《10kV 及以下变电所设计规范》GB50053-94 《低压配电设计规范》GB 50054-95 《供配电系统设计规范》GB 50052-95 《微电网监控系统技术规范》 《推进并网型微电网建设试行办法》 《电力需求侧管理系统规范》
四、建设方案
4.1 监测点分布
根据现场勘查记录及技术交流情况，大中型企业的配电网监测点 的部署是将电网关口、重要设备、新能源并网点、三级计量全覆盖， 具体如下表 1，分布示意图如图 1。 序 号 类别 监测点 编号 安装位置 说明 1. 电网关口 R101 高压配电室高压柜 2. 高压出线 R201 高压配电室高压柜 3. 高压出线 R202 高压配电室高压柜 4. 高压出线 R203 高压配电室高压柜 5. 高压出线 R204 高压配电室高压柜 6. 高压出线 R205 高压配电室高压柜 7. 变压器总出线 R301 1#配电房低压配电柜内 1 - 监测点列表 按电力需求侧标准进行企业节能、重点能耗统计，对企业主要的 用电为科研大楼、1#厂房、2#厂房，拟对厂区用电进行采集和计量， 对每层大楼的用电进行分类分项计量。 8. 变压器总出线 R302 2#配电房低压配电柜内 9. 变压器总出线 R303 2#配电房低压配电柜内 10. 变压器总出线 R304 4#配电房低压配电柜内 11. 变压器总出线 R305 3#配电房低压配电柜内 12. 低压出线 R441x 1#配电房低压配电柜内 具体现场确定，预 估 60 个监测点，应 根据用电性质区分 办公、照明、生产 动力、生活、空调 等负载 13. 低压出线 R442x 2#配电房低压配电柜内 14. 低压出线 R443x 2#配电房低压配电柜内 15. 低压出线 R444x 4#配电房低压配电柜内 16. 低压出线 R445x 3#配电房低压配电柜内 17. 光伏并网接入 R4101 D 栋光伏并网计量柜内 18. 光伏并网接入 R4102 A 栋光伏并网计量柜内 19. 光伏并网接入 R4103 C2#1 光伏并网计量柜内 20. 光伏并网接入 R4104 C2#1 光伏并网计量柜内 21. 光伏并网接入 R4105 宿舍光伏并网计量柜内 22. 储能接入 R4201 储能站内 23. 充电桩负载 R4301 5#配电房低压配电柜内 24. 充电桩负载 R4302 5#配电房低压配电柜内 序 号 类别 监测点 编号 安装位置 说明 25. 科研大楼 R101 一层安装到楼层电井 具体现场确定，预 估 56 个监测点，应 根据用电性质区分 办公、照明、生产 26. R201 二层安装到楼层电井 27. R202 三层安装到楼层电井 28. R203 四层安装到楼层电井 –
4.2 监测仪表选型
经比较分析此次项目监测点全部采用 User610 三相导轨式智能 能效采集终端； User610 是以工业级微处理器为核心，处理速度高，能够提供高 精度的三相电压、电流和功率等基本测量数据，并具有分时计费、需 量计算、谐波计算、定值越限、数据冻结、定时记录、剩余电流保护 及温度保护等功能； User610 终端采用开口式 CT 或穿刺 CT，支持免停电安装，在 改造项目中可大大缩短施工成本及施工时间；支持 3 种无线通信方 式，可以满足不同场景的通信要求；可选配剩余电流和温度测量，保 障设备安全用电； User610 终端采用导轨式安装，可以满足空间苛刻的低压柜及楼 层配电箱安装要求，为用户节省大量投资和使用空间。具体安装方式 有以下情况：高压 PT 信号从电压互感器二次侧的计量电压端子上取 样，可采用 T 型免破线快速电线接线端子连接器取样，避免松动配电 动力、生活、空调 等负载 29. 1#厂房 R204 一层安装到楼层电井 30. R205 二层安装到楼层电井 31. R301 三层安装到楼层电井 32. R302 四层安装到楼层电井 33. 2#厂房 R303 一层安装到楼层电井 34. R304 二层安装到楼层电井 35. R305 三层安装到楼层电井 36. R441x 四层安装到楼层电井柜电压信号线导致配电柜继电保护系统动作断开高压主开关设备跳 机。低压 PT 信号从低压三相四线保险端子上取样； CT 信号从电流互感器二次侧的计量电流端子上取样，可选用卡 扣式电流互感器直接套入电流线取样； PT、CT 信号取源注意事项：“电压不能短路，电流不能开路”。 User610 智能能效采集终端准确度：
4.2 系统架构
根据数据的流向，设计系统分为五层架构： 数据采集层：主要通过传感器（智能表计）等获取各回路的电耗 及其相关能源参数、光伏发电、储能、用电量等能源信息； 数据传输层：主要把能源数据转换成 TCP/IP 协议格式上传至本 地监控服务器； 本地监控层：收集到现场实时数据后，在实时数据库中实时计算 和分析，可对异常数据产生报警信息，可根据控制策略发出控制指令， 并能向本地 SCADA 推送数据，也向综合服务平台推送数据； 数据服务层：数据存储层主要负责对能源数据进行汇总、统计、 分析、处理和存储； 数据展示层：主要对存储层中的能源数据进行展示和发布，包括 桌面浏览器和移动计算 APP 等。
4.4 数据采集内容 配电室高、低压、变压器数据：
配电室高压、主变、低压、分接头、断路器、隔离开关和接地刀 闸的位置信息，并网点的工作状态； 高低压、馈线的正向有功电量、正向无功电量、反向有功电量、 反向无功电量； 高低压、馈线的三相电压，三相电流，有功功率，无功功率、功 率因素，电流谐波（2-32 次）、电压谐波（2-32 次）、三相电流不 平衡度、电压偏差，电网频率等； 变压器三相运行温度，高压母排温度、馈线温度等，以及由此计 算的线损等。
光伏系统测量数据：
光伏组件测量数据：直流侧电流、直流侧电压、直流测功力、光 伏组件温度； 光伏逆变器测量数据：三相电压、三相电流、有功功率、无功功 率，功率因数、频率。
柴油发电机数据：
柴油发电机数据：三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、 功率因数、频率、正向有功电量、正向无功电量、反向有功电量、反 向无功电量； 柴油发电机系统数据：运行状态，温度监测、共油系统的油液油 压状态等，开个位置状态，紧急关停状态等。
三级计量数据：
三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因素、有功电 量，无功电量、电流谐波（2-32 次）、电压谐波（2-32 次）、三相 电流不平衡度、电压偏差，频率等。
无功补偿测量数据：
三相电压，三相电流，无功功率。
多种能源数据：
采集供水系统的主进口、分进口的瞬时流量、累计流量，管道压 力等数据； 采集供汽系统的主进口、分进口的瞬时流量、累计流量，管道压 力等数据。
配电室监控数据：
采集配电室的温度、湿度、电缆沟水位、摄像头、门禁等数据。
五、系统功能设计 数据采集与智能通信网络
能够对配电网各监测点的数据实时采集，能够实时计算和分析， 可对异常数据产生报警信息，并能向 SCADA 或其他系统推送数据。
电能管理及报表功能
提供电量计量和管理报表，能自动准确的记录各种时刻的运行数 据，实现自动记录功能，并可以随时调用；电压调节和不平衡度； 连续三相均方根电压； 周期性最大/最小/平均取样电压、谐波、电压偏移、频率； 通过报表功能能记录和分析各回路的运行参数； 提供丰富报表功能，各种监测数据通过报表的形式进行管理，分 为监测数据日报表、月报表、年报表、以及综合报表等各种报表的形 式；可按要求生成报表，报表数据自动添入； 可输入数据运算公式，丰富报表管理功能； 每台变压器回路周期性最大/最小/平均取样电流。
曲线分析
记录各回路的用电情况，如监测电压、电流，如出现最大用电量 的时间段等功能； 能很好的记录开关的负荷量，对出现故障时提供丰富的运行分析 依据； 可以调用每天、每月、每年的运行记录，根据运行记录能很好的 进行同期比较和分析，并可根据比较和结合产量等因素分析，为节能 提供一定的依据； 系统实时采集各种测量值，同时把采集到的数据保存到历史数据 库中； 曲线功能可以对所有测量量进行统计和分析，包括最大值、最小 值、平均值以及最大值最小值出现的时间等； 通过曲线监视系统运行参数的变化趋势、分析用电情况。
报警功能
告警方式：画面显示、多媒体语音告警、打印告警； 告警类型：越限告警、变位告警、事件告警、通讯状态告警、运 行日志； 告警信息包括告警类型、发生告警的对象、告警内容、发生告警 具体时间、确认状态等； 告警信息查询方式：通过告警信息查询系统可以从数据库中查阅 历史告警信息；查询方式分为按类型、按时间段、按发生源、按等级 等几种方式或它们的组合； 紧急告警优先弹出专用告警确认对话框； 通信状态监测和通信报文监测，一旦出现通信异常立即报警。
图形功能
系统分布图：直观地反映了变电站分布的地理位置情况，通过系 统分布图可以了解该地区内所有变电站分布情况； 网络拓扑图：体现整个监控系统通讯设备的分布和网络连接方式， 实现整个系统的通讯监视和网络诊断； 提供相关装置设备，如：变压器的状态界面，显示相关信息状态、 数据参数等。
负荷管理
对用电设备运行状态进行管理，根据实时数据统计出用电设备各 类别和时段的电量及负荷特征，为经济运行提供数据依据。
电压和无功管理
对配电网无功电压进行优化设置，可对无功补偿装置进行参数设 置。可按无功率控制模式、功率因素控制模式、电压控制模式进行数 据计算和控制指令发出。
统计分析评估
对配电网和外部系统间的能量交换进行统计分析；对电能质量 的统计分析，对系统的可靠性进行统计分析，进行成本效益进行统计 分析。
数据发布展示
相关数据信息发布、浏览，报表和画面等信息展示。
系统管理
可进行系统配置、人员权限管理、数据备份、日志记录