PDM智能电力仪表在智能建筑中的应用

● PDM是中国低压智能配电最早的品牌之一，并入编国家标准图集[变配电系统智能化系统设计（10KV及以下） 图集号：03D602-1 中国建筑标准设计研究院出版>，拥有大量的使用群体和成熟的系统应用实例，如中国国家大剧院、西昌卫星发射中心等等。
● 具有遥测、遥信、遥控、遥调（四遥）功能、电能计量及多种综合功能，真正实现常规开关柜到智能型开关柜的完美升级换代。
● 高精度的电量测量/电能计量，电流/电压精度：0.2级，其它（包括电能）：0.5级；完美实现从简单的电流监测到综合监控等各种复杂应用。
● 温度范围广，额定工作温度达到-20℃ - +60℃，同时其电源均采用85-264V交直流两用宽范围，即使电源电压大幅度波动也不会影响装置的正常工作。
● PDM-820系列可测量/显示30多种电量参数，同时具有需量统计、电能管理、电网质量分析、越限控制、遥信/遥控等综合功能，开关柜面直接安装。
● PDM-810系列是针对380V抽屉柜专业制造的小型化分体测控模块，可分布式安装在各种低压抽屉内（如：MNS/GCS/GCK等），并可选配小型LCD显示单元，包括PC段和MCC段。
● PDM-803系列满足从最基本的三相电流测量到三相综合电量测量及高精度电能计量；同时可选配：RS-485通讯接口、开关量输入、遥控输出、脉冲输出、DC4～20mA输出等功能。
● PDM-801系列满足从最基本的单相电流测量到单相综合电量测量及高精度电能计量；可选配：RS-485通讯接口、开关量输入、遥控输出、脉冲输出、DC4～20mA输出等功能。
● PDM-800系列网络型电力测控单元对于电量、状态量、脉冲量、模拟量的采集和继电器控制输出分别提供独立的产品和解决方案。该系列产品采用模块化的设计理念，且均具有网络通讯接口，通过各种模块的组合，专业性更强，性价比更优。
下面我们以智能楼宇的配电回路为例，做一下具体的配置应用：
2.2.1 需要测量电度量的馈出线开关，配置PDM803H综合电力参数测控显示仪表(彩色大屏幕LCD显示)，实现馈出线回路的监测、监控：
² 测量参数：电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、功率因数、频率等；
² 开关的远程分/合控制，实现远方通讯功能；
² 4路开关量遥信输入，2路继电器遥控输出；
² 外型尺寸:96×96×56mm，开孔尺寸:91×91mm，可在各种低压开关柜面直接安装；
2.2.2 需要测量三相电流的母联回路配置PDM803A-R+Q-C数字式三相电流测量显示仪表，实现出线回路的电流监测：
² 三相电流测量；
² 开关的远程分/合控制，实现远方参数设定；
² 4路开关量遥信输入， 2路继电器遥控输出；
² 外型尺寸:96×96×120mm，开孔尺寸:91×91mm；
2.2.3 需要测量单相电量的馈出线回路配置PDM801AC-R+Q-C数字式单相电流测量显示仪表，实现出线回路的单相电量综合测量：
² 单相电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、功率因数等综合测量
² 实现远方参数设定
² 外型尺寸:96×48×110mm，开孔尺寸:91×45mm
2.2.4 馈出线回路开关状态和故障信号的采集监视，采用PDM800S网络型多回路监控单元：
² 12路开关量遥信输入， 6路继电器遥控输出
² 实现远方参数设定
² 外型尺寸:145×90×72mm，无显示单元
2.2.5 消防系统的电动机智能低压保护器，采用PDM810MRC增强型马达控制器：
² 8路开关量遥信输入， 3路继电器遥控输出
² 交流采样，适用于任何接线方式，配套电流互感器无需外购
² 三相综合电量参数测量
² 8路开关量遥信输入， 3路继电器遥控输出
² 1个RS-485通信接口,可选配双RS-485通信接口
² 实现远方参数和就地设定
² 10种电动机综合保护
² 1路DC4~20mA模拟量输出（选配）
² 外型尺寸:145×75×132mm，显示单元开孔尺寸:66×66mm
2.2.6网络通讯控制器2000R+也称“DPU”：
用于完成现场间隔层和站端控制层之间的数据交换，实现间隔层和站控层之间通讯数据的上行和下达；控制器一般安装在现场间隔层（进线柜或电容器柜内），可以具有2个、4个、8个、16个等多种下行口配置可选，每个下行口最多可带32个智能通讯单元。其具有独立的前置机功能，可不依赖于站控层监控计算机系统独立运行，完成通讯数据采集、协议转换、数据组态、总线转换、同时与多主站（包括双网）进行数据交换，实现与上级监控系统、MIS管理系统，智能楼宇BAS、消防系统等信息资源共享。全面解决低压智能化配电系统监控回路多、信息量大、实时性差、设备通讯协议不统一、总线不兼容的通讯问题（见图1中2000R+）。
其中2000R+中的加强型2000R+TCP具有8个下行RS-485/422通讯接口（其中2个可也可定义为上行口），2个10/100M自适应以太网口，同步转换通讯协议，实现不同协议及总线的主机和多台PDM系列测控单元连网。

三 应用OPC协议实现楼宇信息系统与智能配电仪表的数据互联及共享
a、 OPC协议
　　　　OPC协议是为解决应用软件与各种设备驱动程序的通信而产生的一项工业技术规范和标准。它采用客户／服务器规范，并沿用了Microsoft的DCOM体系。通过COM接口，OPC客户程序可以和一个或多个提供商的OPC服务器连接，同时一个OPC服务器也可以同多个客户程序相连，形成多对多的关系。任何支持OPC的产品都可以无缝地实现系统集成。由于OPC技术基于DCOM，所以客户程序和服务器可以分布在不同的主机上，形成网络化的监控系统。图2为 OPC客户端与服务器的互联模型示意图。
　　　　
b、 适于OPC协议接口的PDM智能配电仪表
　　　　PDM智能配电仪表提供专业的ModBUS-RTU 协议。
　　　　ModBUS总线是美国莫迪康（Modicon）公司（后被法国施耐德Schneider公司收购）在世界上首先推出的基于RS485的总线。ModBUS为Modicon’s BUS（即：Modicon 的总线）的缩写。
　　　　所以：Mod——代表Modicon 　　　　
BUS——总线，为专有名词
　　　　 合在一起：ModBUS.
　　　　ModBUS不是中国国标，但正在国内标准化，将成为中国国家推荐标准。
　　　　ModBUS有2种协议，即：ModBUS-ASCII和ModBUS-RTU协议。
　　 ModBUS协议只允许在一条线路上有一台主机。但PDM系列仪表如选配双通讯口，可允许两套主机同时访问，即可以融入两个系统或双网配置。
　　　　ModBUS实现双向通讯的原理：ModBUS协议在一根通讯线上使用RS-485应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。
　　　PDM公司全部的产品均经过严格测试，符合ModBUS标准，而ModBUS标准可作为OPC协议的标准选项接入BAS系统。综上所述，OPC接口作为智能楼宇的主流方向，得到主流厂商的一致遵循，具有开放性接口的PDM智能配电仪表适用于所有具备OPC接口的智能楼宇系统（BAS）。　
　　

四 智能电力仪表在智能建筑中的应用效果
　　通过智能电力监控仪表在智能建筑中使用，可以使配电监控自动化系统得到更多的信息，以便及时掌握电网及配电室的运行情况，提高配电室的可控性，进而可以进行远方集中控制，操作，反事故措施等，即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。另一方面，当代计算机技术，通讯技术等先进技术手段的应用，已改变了传统二次设备的模式，即简化了系统结构，使信息共享成为可能，减少电缆，减少占地面积，降低造价等方面已改变了配电室运行的面貌。电力行业各有关部门把配电室自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来，各大专业厂家亦把配电室自动化系统的开发做为重点开发项目，不断地完善和改进相应地推出各具特色的配电室综合自动化系统，以满足电力系统中的要求。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4.1 智能仪表的应用使变配电监控系统所具备的功能：
（1）检测运行参数，如电压、电流、功率、变压器温度等，为正常运行时的计量管理、事故发生时的故障原因分析提供数据；
（2）监视电气设备运行状态，如高、低压进线断路器等各种类型开关当前分、合状态，是否正常运行，如发现故障，自动报警；
（3）对建筑物内所有设备的用电量进行记录与统计，包括动力用电和照明用电，对高峰负荷、日用电量、平均用电量等指标进行分析和管理；
（4）对各种电气设备的检修、保养、维护进行管理。
4.2 智能仪表的应用在智能建筑的业绩：
案例一
北京德胜科技大厦，2005年；
　 北京德胜科技大厦智能化变配电综合监控系统于2005年10月正式投运,是一个比较典型的智能化变配电综合系统在智能建筑中的应用案例。系统运行稳定，功能完善。
配电系统共包括两个变配电室,相距100米, 每个变配电室包括10kV中压系统和400V低压系统,高压共十二条回路,变压器六台,智能直流屏两套,低压回路近400回。高压系统采用珠海拓普TOP9720A综合型微机保护,低压开关柜为施耐德的BLOKSET固定间隔式柜型,低压配出回路采用丹东华通的PDM系列智能配电综合监控单元,其中三相配出选用PDM-803系列仪表，单相配出选用PDM-801系列仪表，分布式就地安装,每个回路的监控单元完全独立,完成”四遥”功能;并针对系统特点：规模大、数据量多、子站距离远等，采用丹东华通的网络通讯控制器,在保证实时性等系统指标的前提下,轻松构成大、中型监控系统。
监控平台采用变配电智能化综合监控组态软件,监控中心设置在C区配电室内,所有通讯线采用A类屏蔽双绞线,监控系统完成对中、低压各回路完整的“四遥”功能及对变压器、直流屏参数的实时监控,并且与智能楼宇系统(BA)通过相关协议进行数据共享。
变配电智能化综合监控系统的软硬件接口采用国际标准或工业标准,开放性强、实时性高，支持与其他计算机网络或不同厂商设备及PDM模拟演示屏互联，因此整个系统形成一个标准的、维护性高的网络。
高压部分：
保护：四段相、负序过流；独立的零序过流接地保护；过电压、欠电压保护；可外接瓦斯、温度保护；顺序事件记录（SOE）报告和故障录波；
遥测：三相电流、三相电压、有功/无功功率测量、有功/无功电能计量；
遥信：断路器状态，保护动作信号；
低压部分：
三相回路选用丹东华通PDM-803AC智能配电综合监控单元，四遥功能：
① 遥测：三相电流、电压、功率、电度、频率、功率因数等；
② 遥信：6路，开关分合状态/故障等；
③ 遥控：2路，远程控制开关分合等；
④ 遥调：通过计算机远方设置仪表参数；
⑤ 通讯：RS-485接口，MODBUS RTU协议；
⑥ 显示：选配分体式小型液晶显示单元。
单相回路选用丹东华通PDM-801AC智能配电综合监控单元，四遥功能：
① 遥测：单相电流、电压、功率、电度、频率、功率因数等；
② 遥信：2路，开关分合状态/故障等；
③ 遥控：2路，远程控制开关分合等；
④ 遥调：通过计算机远方设置仪表参数；
⑤ 通讯：RS-485接口，MODBUS RTU协议；
变压器部分：选用智能干式温度计，采集三相温度及风机状态、报警等信号。
直流屏部分：具备通讯功能，监测直流屏的母线电流、电压、报警输出等参数。
案例二
青岛国际会展中心，2006年；
青岛国际会展中心配电系统共有3个低压配电室,4回变压器进线,1回发电机进线。PDM系列仪表根据不同回路功能要求不同，分别进行选配，实现低压配电室的配出、进线、电容器的电流、电压、用电电能等参数的采集及遥信、遥控功能。PDM系列智能仪表组成通讯网络连入PDM2000低压智能配电监控系统，对现场的断路器和断路器故障信号进行采集，并在一次系统图上实时刷新显示。变电所人员可远程遥控断路器的合/分闸,实现配电室无人值守的智能化管理模式。