4.4 电能管理

4.4.1 交通建筑的人流变化大，变电所用电负荷变化也大，从节约电能，高效管理的角度出发，要求大、中型及以上的交通建筑配变电所设计采用电能管理系统。
    另外对于大中型交通建筑，其变配电系统的可靠性要求非常高，因此，宜通过专业的管理系统对建筑物中的电力系统运行状态进行集中监测、预警、故障分析、统计输出与自动控制，实现电力系统的自动化管理，提高供配电系统运行的可靠性，同时还可为建筑设备管理系统(BMS)提供大楼能源消耗的准确依据，使物业管理科学化。
4.4.4 电能管理系统应是一套完整的智能化监控系统，能完成对变配电系统内配电回路和重要设备的电气参数、开关量状态等信息进行监测、记录、分析、控制以及与上级系统通信等综合性的自动化功能。
    电能管理系统一般采用分层、分布式系统结构，自下而上可分三层：现场层、网络层和管理层。
    1 现场层监控设备通常具有以下功能：
    1) 可独立完成测量、监控、报警、通信等功能；
    2) 一个设备出现问题时，不会影响其他设备的正常运行；
    3) 所有监控设备具有RS485/232或以太网通信接口，可以通过RS485/232通信线或以太网连接到网络层。
    2 网络层设备通常具有以下功能：
    1) 能完成现场监控层和系统管理层之间的网络连接、转换和数据、命令的交换；
    2) 能通过以太网实现系统与建筑设备监控系统(BAS)和火灾报警系统(FAS)等自动化系统的网络通信，达到信息资源共享。
    3 管理层设备通常具有以下功能：
    1) 能接收现场监控层上传的数据；
    2) 能对接收的数据进行分析、转换、存储，并以图形、数字、曲线、报表等形式进行显示和打印；
    3) 当有故障时，能及时发出声光报警信号。
4.4.5 Profibus是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准，广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化；Modbus、TCP/IP是目前最常用的通信接口协议，这里建议设计选用通用、开放的通信协议。
4.4.6 电能管理系统的基本功能包括下列内容：
    1 能全面掌握变配电系统用电状况，监控主机应能实时显示系统的主接线图和电气设备的运行状态以及设备的各种电气参数(V、I、P、F、PF、W、THD等)；
    2 数据能按画面刷新时间自动更新，故障时能发出报警信号；
    3 当有需求时，可通过监控主机对受控对象进行分、合闸操作和操作记录；
    4 系统具有严格的密码保护系统，控制操作具有操作权限等级管理功能，对于每次遥控操作，都有操作者信息和操作时间的记录；
    5 能对电能消耗进行统计记录；
    6 能通过对系统数据的分析和进行成本核算得到电能消耗模式和判别主要的耗电回路；
    7 电能质量监视能实时监视系统谐波含量，电压闪变、扰动，频率偏差，不平衡度，功率因数等电能质量参数；
    8 能通过手动或自动触发波形捕捉，记录瞬时的电能质量偏差，根据波形记录进行电能质量分析和故障分析；
    9 开关事故变位、遥测越限、保护动作和其他故障信号报警时，系统能发出音响提示，并在屏幕报警框内显示报警内容；
    10 报警事件经确认后能手动复位，所有报警事件应能打印记录和写盘保存，提供有关的报警原因、时间和电气参数值等信息；
    11 系统能对模拟量、开关量进行实时和定时数据采集，所有的电气参数均采用交流采样，并保证高精度和高速度，对重要历史数据进行处理并存入数据库；
    12 系统能生成各种运行统计报表和图形，显示、打印历史数据、各种运行统计报表；
    13 系统具有良好的开放性，现场智能设备一般带有通信接口实现与监控主机的通信；
    14 系统能与火灾自动报警系统、建筑设备监控系统、智能化集成系统等实现信息共享；
    15 系统具有良好的自检/恢复功能；
    16 能在线检测系统所有软件和硬件的运行状态，当发现异常及故障时能及时根据故障性质自动判别是否需要闭锁有关功能或设备，并记录和显示报警信息；
    17 系统网络具有可扩展功能，便于将来进行系统扩展；系统的功能可根据工程实际情况酌情增减，合理选择；
    18 一般电能管理系统的主要技术指标包括下列内容：
    1) 遥控命令传送时间：不大于3s；
    2) 遥信变位传送时间：不大于3s；
    3) 遥信分辨率：不大于10ms；
    4) 遥测综合误差：不大于1.5％；
    5) 画面调用响应时间：不大于3s；
    6) 站内事件分辨率：不大于10ms；
    7) 站间事件分辨率：不大于20ms；
    8) 平均无故障工作时间(MTBF)：不低于17000h；
    9) 事件分辨率：不大于10m。
4.4.7 本条对现场智能电力监控装置提出了应具有的抗电磁干扰能力，现场智能电力监控装置的抗电磁干扰能力通常应符合国家标准《电磁兼容 试验和测量技术》GB/T 17626中有关电磁兼容(EMC)测试和测量技术第2、3、4、5、6、8部分(GB/T 17626.2、GB/T 17626.3、GB/T 17626.4、GB/T 17626.5、GB/T17626.6、GB/T17626.8)所规定的要求。
    GB/T 17626.2中规定了静电放电抗扰度试验标准要求，GB/T17626.3中规定了射频电磁场辐射抗扰度试验标准要求，GB/T17626.4中规定了电快速瞬变脉冲群抗扰度试验标准要求，GB/T17626.5中规定了浪涌(冲击)抗扰度试验标准要求，GB/T17626.6中规定了射频场感应的传导骚扰抗扰度试验标准要求，GB/T17626.8中规定了工频磁场抗扰度试验标准要求。
4.4.8 本条对配电系统主进线回路的现场智能电力监控装置提出了要求。
    第2款 一般情况下电能管理系统不进行远程合分断路器控制，但应能够具有远程合分断路器的功能，当工程需要时，系统应能够实现远程合分断路器，以满足特殊需要。
    第5款 对主进线故障时要及时并尽可能详细的分辨出故障的原因、何时发生以及通过故障电流判断对系统和保护装置的影响。具体需记录的数量可修订，一般大于1小于10即可。
4.4.12 对于仅是消防负荷的回路，全面测量回路的电气参数、记录最大/最小值没有太大意义，故作此规定。
4.4.13 一般干式变压器温控装置、直流屏、模拟屏、柴油发电机控制装置、集中设置的大容量UPS/EPS装置等均带有各自的监控装置，其各自的信息(如干式变压器温控装置中的变压器温度监测及超温报警信号；直流屏中的交流电源、直流合闸电源、直流控制电源的电压及电流；柴油发电机控制装置中的充电机运行状态及故障报警信号、应急系统的进线、馈出回路中三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度的监测；集中设置的大容量UPS/EPS装置的进线、馈出回路中三相电压、三相电流、功率因数、频率、谐波、蓄电池工作状态、各种故障状态监测等)应通过标准接点/接口接入电能管理系统，以方便统一管理。