高校學生宿舍雙計量多控制供電系統(tǒng)研究

陳力

[摘 要] 基于高校學生宿舍用電負荷的特點和用電管理的要求，研究一種適用于高校學生宿舍的單相雙計量多控制供電系統(tǒng)方案，設(shè)計單相雙計量多控制供電系統(tǒng)的計量和控制電路，確定單相雙計量多控制供電系統(tǒng)應(yīng)具有的主要功能，構(gòu)建單相雙計量多控制供電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提出對智能電表與集中器的連接、集中器與后臺服務(wù)器的連接的基本要求。

[關(guān)鍵詞] 雙計量多控制供電系統(tǒng)；智能電表；集中器

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 134

[中圖分類號] G483；TM769 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）01- 0228- 01

0 引 言

目前，高校學生宿舍的用電負荷主要包括照明、插座、空調(diào)等，供電電路為單相一路輸入多路輸出，控制方式為輸入側(cè)控制，計量為一戶一表輸入側(cè)計量總用電量。用電管理的內(nèi)容分為用電檢查和營銷管理兩部分。

根據(jù)高校學生宿舍的用電負荷的特點和用電管理的要求，提出在高校學生宿舍采用單相一路輸入多路輸出、采用雙計量多控制供電系統(tǒng)的方案；基于現(xiàn)代通信技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)抗干擾技術(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)管理和信息處理軟件，充分利用校園網(wǎng)，構(gòu)建具有數(shù)據(jù)自動采集和存儲、費用和時段控制、報表統(tǒng)計、數(shù)據(jù)對接等功能的綜合用電管理系統(tǒng)。在滿足學生宿舍用電需求的情況下，改進營銷管理，方便用戶充值和查詢；改進用電檢查，便于用電管理部門預(yù)收電費、獲取用電數(shù)據(jù)、監(jiān)測和控制用電情況、節(jié)省人力物力、推進節(jié)能降耗。

1 計量和控制電路

單相一路輸入雙計量多控制系統(tǒng)的計量和控制電路如圖1所示。雙計量的含義是：智能電表中設(shè)置兩個計量模塊，一個模塊對空調(diào)回路進行計量，另一個模塊對廁所照明、照明和插座回路進行計量和電量補貼。多控制的含義是：基于不同的原則對各回路進行分別控制，對于照明和插座供電回路設(shè)置惡性負載識別和時段控制，對空調(diào)回路回路設(shè)置時段控制，對廁所照明回路不設(shè)置控制。

2 雙計量多控制供電系統(tǒng)的主要功能

2.1 服務(wù)功能

①歷史購電數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計功能；②短信告警功能；③充值功能；④與一卡通對接功能。

2.2 用電檢查

①電壓電流等參數(shù)監(jiān)測功能；②遠程控制功能；③自動重合閘功能；④惡性負載識別功能；⑤過載保護功能；⑥時段控制功能；⑦一路輸入雙路計量多路控制；⑧計量與費控功能；⑨與節(jié)能監(jiān)管平臺對接功能。

2.3 電費管理

①電價調(diào)整功能：預(yù)置兩套電價方案，在指定時刻自動調(diào)整電價；通過遠程方式直接下發(fā)電價方案；②自動補助功能：對學生照明和插座回路按月進行補助，可在約定日期對未用完量清零；③智能費控功能：先買后用，充值數(shù)據(jù)為電費金額，防止電量囤積。

2.4 數(shù)據(jù)管理

①數(shù)據(jù)存儲功能；②系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份功能；③系統(tǒng)軟件管理權(quán)限分級功能：1級管理人員通過授權(quán)可以實現(xiàn)購電、退電、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)查詢、報表打印等所有功能；2級管理人員通過授權(quán)可以實現(xiàn)參數(shù)修改、數(shù)據(jù)查詢、報表打印等部分功能；3級管理人員通過授權(quán)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、報表打印等功能。

3 數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（1）電能表與數(shù)據(jù)集中器（數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)）的連接。電能表采用485接口進行數(shù)據(jù)通訊控制和數(shù)據(jù)采集，電能表之間為手拉手串聯(lián)接線方式，最后接入的一只智能電表485線接入數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)；其最長拉線距離不超過458通訊方式行業(yè)規(guī)定的常規(guī)距離1 200米。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)與通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口接入校園網(wǎng)絡(luò)中。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)線到交換機或直接接入服務(wù)器的距離單模光纖網(wǎng)絡(luò)通信距離可達10千米，屏蔽雙絞線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)拉網(wǎng)距離限制在100米以內(nèi)。

（2）數(shù)據(jù)集中器（數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)）與后臺服務(wù)器的連接。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)可設(shè)置指定服務(wù)器IP地址和校園開放的端口；例如，將管理軟件裝在校園網(wǎng)主機服務(wù)器上，若映射好指定的網(wǎng)址，則學校水電管理中心以及學校領(lǐng)導(dǎo)均可以通過IE訪問IP地址和網(wǎng)址進行充值、監(jiān)管、控制、查詢每個宿舍的用電情況。通過多級管理權(quán)限，可以限定學生訪問后臺系統(tǒng)的權(quán)限，開放僅可以實時查詢自己的用電量和剩余電量頁面。通過數(shù)據(jù)庫接入校園一卡通管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)一卡通通過對數(shù)據(jù)庫的指令的訪問和應(yīng)答，實現(xiàn)刷一卡通自主充值電量。

主要參考文獻

[1]王孔良，等.用電管理[M].第3版.北京：中國電力出版社，2014.

[2]牛艷新.預(yù)付費售電系統(tǒng)原理及其應(yīng)用分析[J].機電信息，2011（30）.