高校学生宿舍双计量多控制供电系统研究

陈力

[摘 要] 基于高校学生宿舍用电负荷的特点和用电管理的要求，研究一种适用于高校学生宿舍的单相双计量多控制供电系统方案，设计单相双计量多控制供电系统的计量和控制电路，确定单相双计量多控制供电系统应具有的主要功能，构建单相双计量多控制供电系统的数据通讯网络结构，提出对智能电表与集中器的连接、集中器与后台服务器的连接的基本要求。

[关键词] 双计量多控制供电系统；智能电表；集中器

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

[中图分类号] G483；TM769 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）01- 0228- 01

0 引 言

目前，高校学生宿舍的用电负荷主要包括照明、插座、空调等，供电电路为单相一路输入多路输出，控制方式为输入侧控制，计量为一户一表输入侧计量总用电量。用电管理的内容分为用电检查和营销管理两部分。

根据高校学生宿舍的用电负荷的特点和用电管理的要求，提出在高校学生宿舍采用单相一路输入多路输出、采用双计量多控制供电系统的方案；基于现代通信技术、数字信号处理技术与网络抗干扰技术，结合网络管理和信息处理软件，充分利用校园网，构建具有数据自动采集和存储、费用和时段控制、报表统计、数据对接等功能的综合用电管理系统。在满足学生宿舍用电需求的情况下，改进营销管理，方便用户充值和查询；改进用电检查，便于用电管理部门预收电费、获取用电数据、监测和控制用电情况、节省人力物力、推进节能降耗。

1 计量和控制电路

单相一路输入双计量多控制系统的计量和控制电路如图1所示。双计量的含义是：智能电表中设置两个计量模块，一个模块对空调回路进行计量，另一个模块对厕所照明、照明和插座回路进行计量和电量补贴。多控制的含义是：基于不同的原则对各回路进行分别控制，对于照明和插座供电回路设置恶性负载识别和时段控制，对空调回路回路设置时段控制，对厕所照明回路不设置控制。

2 双计量多控制供电系统的主要功能

2.1 服务功能

①历史购电数据查询统计功能；②短信告警功能；③充值功能；④与一卡通对接功能。

2.2 用电检查

①电压电流等参数监测功能；②远程控制功能；③自动重合闸功能；④恶性负载识别功能；⑤过载保护功能；⑥时段控制功能；⑦一路输入双路计量多路控制；⑧计量与费控功能；⑨与节能监管平台对接功能。

2.3 电费管理

①电价调整功能：预置两套电价方案，在指定时刻自动调整电价；通过远程方式直接下发电价方案；②自动补助功能：对学生照明和插座回路按月进行补助，可在约定日期对未用完量清零；③智能费控功能：先买后用，充值数据为电费金额，防止电量囤积。

2.4 数据管理

①数据存储功能；②系统数据备份功能；③系统软件管理权限分级功能：1级管理人员通过授权可以实现购电、退电、参数修改、数据查询、报表打印等所有功能；2级管理人员通过授权可以实现参数修改、数据查询、报表打印等部分功能；3级管理人员通过授权可以实现数据查询、报表打印等功能。

3 数据通讯网络结构

（1）电能表与数据集中器（数据网关）的连接。电能表采用485接口进行数据通讯控制和数据采集，电能表之间为手拉手串联接线方式，最后接入的一只智能电表485线接入数据网关；其最长拉线距离不超过458通讯方式行业规定的常规距离1 200米。数据网关与通过RJ45网络接口接入校园网络中。数据网关网络线到交换机或直接接入服务器的距离单模光纤网络通信距离可达10千米，屏蔽双绞线与数据网关拉网距离限制在100米以内。

（2）数据集中器（数据网关）与后台服务器的连接。数据网关可设置指定服务器IP地址和校园开放的端口；例如，将管理软件装在校园网主机服务器上，若映射好指定的网址，则学校水电管理中心以及学校领导均可以通过IE访问IP地址和网址进行充值、监管、控制、查询每个宿舍的用电情况。通过多级管理权限，可以限定学生访问后台系统的权限，开放仅可以实时查询自己的用电量和剩余电量页面。通过数据库接入校园一卡通管理系统，数据一卡通通过对数据库的指令的访问和应答，实现刷一卡通自主充值电量。

主要参考文献

[1]王孔良，等.用电管理[M].第3版.北京：中国电力出版社，2014.

[2]牛艳新.预付费售电系统原理及其应用分析[J].机电信息，2011（30）.