山水六旗主題樂園電力監控系統

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

【摘要】：隨著迪斯尼主題樂園進駐上海，一股“主題樂園"的新浪潮席卷全國，越來越多的集團將投資、建設的目光聚焦在這一行業上。以六旗主題樂園為核心，與上海迪士尼、北京環球影城并稱世界三大主題樂園的浙江山水六旗主題樂園在電氣設計以及配電系統的管理上有一定的多元化和復雜性。本文以山水六旗主題樂園為例，介紹電力監控系統在主題樂園的應用。

【關鍵詞】：主題樂園；大型游樂設備；電力監控；

1   項目概述及建設目標

       目前國內主題樂園數量達到2000多家，主題樂園要在市場中占有一定 的份額，實現旅游產品的品牌化，并努力提高品牌的美譽度。所以，作為園區建設重要組成部分的電氣配套設施，除了要提供穩定電力供應保障的基本需求外，還應能實現節能減排、綠色環保以及提供智能化系統以提升主題樂園的品牌價值，給游客帶來更加舒、便捷、智能的游樂體驗。

        浙江山水六旗國際度假區位于浙江省嘉興市海鹽縣。該項目以六旗主題樂園為核心，包括水樂園和陸樂園，整個園區配電系統包括一個10kV配電系統以及一個0.4kV配電系統。

2   先進的配電系統

       大型主題樂園的配電系統通常比較復雜，負荷等級也較高。且通常會有多個變配電所分布于各個游樂區內。基本為無人值守型，這給電力系統的運營管理帶來閑難。通過Acrel-2000電力監控系統對配電網絡和電氣設備的實時監控。可提高主題樂園供電可靠性和處理突發事件的應對能力，通過監控服務器或者個人電腦遠程實現低配電解決方案：

       優化：定期自動生成分析撤告，優化資產的使用方式 ，做出正確的運營決策；

       節能：與運維人員實時提醒與報警。遠程實施高效用電管理策略；

        控制：通過對低壓電氣回路加裝的多功能監控設備，負責采集下游負載數據并上傳至監控端。同時可以接收上游服務器端控制命令，控制斷路器分合閘。將園區設備進行負荷分級，當電能或者超標可以切斷不重要負荷。

3   電力監控系統的設計

       在監控管理系統的設計中，充分考慮了企業自身特性，以及用電系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現，自動化電力監控軟件需要簡單易操作且符合相關規范標準。

2.1 電力監控設備的選擇

      對供電安全可靠性要求包括對供電系統實時的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在短時間內恢復供電，因此需要對10kV配電回路配置微機保護裝置，實時監控10kV回路的運行狀況，并且在最快40ms內對發生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應，通過聲光告警信號或直接切除嚴重故障點，避免事故發生和已發生的事故范圍擴大；通過I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開關開斷次數統計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過多功能計量表計，實時記錄各用電設備用電信息；通過無功補償控制器，實時監控供配電系統功率因數，當系統功率因數降低時通過自動投電容器來進行就地無功補償。

2.2 電力監控系統網絡構成

        系統采用分層、分布式系統結構，縱向分為三層：監控層、通訊網絡層和現場控制層。系統使用高可靠性工業控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場總線技術及網絡通信技術，整個系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。

        監控層包括工程師站和遠動通信站，包含監控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電能管理軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取通訊管理機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，方便了操作，提高了工作效率。

       通訊網絡層包括通訊管理機、網絡交換機等設備，網絡結構如下圖所示：

2.3 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

DL/T 5430-2009   《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

DL 448-91     《電能計量裝置管理規程》

ISO/IEC11801     《國際綜合布線標準》

2.4 電力監控系統軟件功能設計

       系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

數據的采集與處理

        通過高精度智能儀表以技術手段實現自動化全實時、高密度的實時用電信息監測，包括計算有功、無功、電流、電壓、總負荷、變壓器負荷率、功率、功率因數等，同時對電能進行合理的管控和預警，及時發現并改正運行中存在的用電異常，隨時處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時醒目提醒并主動記錄。

 電能分項、分支路、分區域計量

        將用電（照明插座、動力等）消耗進行分項統計，分項報表的實現幫助用戶對各分項用電消耗了如指掌；統計各區域、各重要設備、各回路電能消耗，準確定位用電消耗大戶，制定節能績效考核制度，推動節能降耗的真正執行。為用能設備建立運行記錄檔案，長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養記錄，為設備的運行維護提供依據。

 用電管理及計量體系的搭建

       為了實現對主題樂園各用電回路用電量的監管，系統設計了用電管理報表，系統通過對有功電度的采集，按照回路名稱的不同。按照計量體系搭建原則，自動生成日報表、月報表和年報表，將各進線回路與出線回路電能消耗量在同一張報表中體現出來，并計算出線回路用電量之和，出線回路與進線回路誤差、誤差百分比（誤差百分比是否超標）等，幫助用戶及時發現這種非正常用電問題。

      同時電能管理系統可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢，可以幫助后勤管理部門建立的用能管理考核制度。通過系統的建設和制度的建立，使各部門辦公、生產人員節能意識大大提高，的節約了企業管理辦公能源消耗。

3、供配電設計中應用電能管理系統的意義

      綜上所述，通過電力監控系統可以幫助主題樂園提高用電安全系數、減少損失、降低運營成本，并能夠確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態,并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現，因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速、準確的進行傳輸。另一方面，在建筑、企業配電系統設計中運用電能管理系統，應該根據實際情況選擇監控設備。