摘 要：采用Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對某廠配電系統(tǒng)進行了改造，實現(xiàn)了各配電回路的遠程監(jiān)控和集中管理,，能自動計算出單位產(chǎn)量能耗用電,，為科學的節(jié)能管理提供了依據(jù)。介紹該電能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),、功能及軟件實現(xiàn),。特別介紹了ADL導軌式安裝電能表的特點及其通訊電纜的接線方式。

　　關(guān)鍵詞：電能管理系統(tǒng) 電能表 導軌式安裝 RS485通訊

　　1　 前言

　　為響應國務院制定的系列節(jié)能減排的政策措施,，全國各行各業(yè)都積極采取措施節(jié)能節(jié)電,，取得了積極進展。然而電力節(jié)能方案的實施,、用電節(jié)能設備的廣泛采用是否真的起到了節(jié)能的作用,，用合理的考核管理機制進行科學的判斷。

　　某公司廠房共有期配電房1個,、二期配電房2個,，提供全廠的生產(chǎn)、照明,、空調(diào)用電及其它用電等,。原有配電系統(tǒng)只在全廠總進線回路上裝有電力部門的電度表，管理者只能從每個月電力部門提供的用電總數(shù)值得知本月電量能耗,，至于電能都用在了什么地方,，有沒有電能浪費，節(jié)能措施有沒有收到應有的效果,，企業(yè)管理者不是很清楚,。亟待個合理的電能考核機制來實現(xiàn)電能的科學管理。

　　針對以上問題,，并根據(jù)客戶要求,，對原有配電系統(tǒng)進行了改造，改造后的Acrel-3000電能管理系統(tǒng),，不僅能實現(xiàn)對各配電回路的遠程監(jiān)控和集中管理,，而且還實現(xiàn)了根據(jù)各監(jiān)控設備進行分類電能統(tǒng)計、復費率電能統(tǒng)計,、8小時班組能耗統(tǒng)計,、日能耗統(tǒng)計和月耗電能統(tǒng)計，自動計算出單位產(chǎn)量能耗用電,，為科學地節(jié)能管理提供了依據(jù),。

　　2　 項目分析

　　該電能管理系統(tǒng)是在原有變配電柜基礎上增加帶通訊接口的電能表，將電量參數(shù)遠傳至監(jiān)控中心,，從而實現(xiàn)集中遠程監(jiān)控和管理的個低壓配電改造項目,。

　　要實現(xiàn)對每臺機器用電量的統(tǒng)計,，及對每出線回路電能數(shù)據(jù)的采集，在每出線回路安裝塊電能計量表,，但目前市場上的電能計量表普遍采用傳統(tǒng)的壁掛式安裝方式,，體積大，安裝不方便,。該公司原有配電系統(tǒng)的配電柜均為抽屜柜,，在原有抽屜柜面板上已經(jīng)安裝了電流表和信號指示燈，安裝空間非常狹小,，不可能在抽屜面板上增加任何傳統(tǒng)的電能表,。抽屜內(nèi)部安裝的元器件已非常緊密，再安裝傳統(tǒng)電能表或數(shù)字式電力網(wǎng)絡儀表都是不可能的,。

　　如果從每個回路互感器引出測量線路,，重新制作新電表箱放置在配電柜旁邊，將電能表集中安裝在電表箱里呢?這種方法會使電表箱到配電柜的線纜特別多,，鑒于該公司廠房配電回路數(shù)較多,，安裝接線比較麻煩，且以后的檢修維護也會比較困難,，增加如此多的電纜線和新增加的電表箱也會增加了用戶的經(jīng)濟成本,，因此這種方法是不可取的。

　　綜合考慮儀表安裝,、調(diào)試及后期維護等多種因素，終選用ADL系列導軌式安裝電能表,。該系列儀表可以很方便地安裝在配電柜背面的導軌上,，不需要對配電柜重新開孔，也不用將大量的電纜引出到新的電表箱中,，安裝方便又節(jié)約了大量電纜和電表箱的成本,，而且這種對式的測量，對于將來系統(tǒng)的檢修維護也是非常清晰方便的,。

　　ADL系列導軌式電能表均帶有標準的RS485通訊接口,，采用Modbus RTU標準通訊協(xié)議，通過儀表的通訊接口將儀表組網(wǎng),，終實現(xiàn)在監(jiān)控中心進行集中監(jiān)控和管理,。

　　3　 ADL導軌式安裝電能表

　　ADL系列導軌式安裝電能表包括單相復費率電能表和三相復費率電能表。該系列電能表體積小巧,，外形美觀,，結(jié)構(gòu)模數(shù)化，可安裝于35mm標準導軌上,。圖1為ADL系列儀表外形及安裝方式,。

　　圖1　ADL系列儀表外形及安裝方式

　　ADL系列導軌式安裝電能表支持次接入和二次接入兩種接線方式,，不僅可用于低壓配電柜，還可以用在終端配電箱,，電流表大規(guī)格為20(80)A,。

　　ADL系列導軌式安裝電能表不僅在外形和接線上具有靈活方便的特點，而且在功能和性能上也具有下述優(yōu)點：

　　a. 計量正反向有功電量,，功率潮流方向自動識別并指示,，具有4費率及總電能計量功能。

　　b. 分時復費率功能,，日時段可設4費率,、8時段，時段內(nèi)的小時間單位為1min,。

　　c. 按月凍結(jié)轉(zhuǎn)存功能,，可統(tǒng)計上上月、上月及本月的總用電量和分時電量,，用于月用電費的結(jié)算及監(jiān)測用電情況,。

　　d. 實時監(jiān)測功能，測量顯示電壓,、電流,、頻率、功率,、功率因數(shù),。

　　e. 輸出接口。帶光電隔離的電量脈沖數(shù)據(jù)輸出接口,，可用于校表和實現(xiàn)DCS(集散控制系統(tǒng))遠傳,，RS485通訊接口可以實現(xiàn)遠程抄表和負荷監(jiān)測。

　　4　 系統(tǒng)構(gòu)成

　　該電能管理改造系統(tǒng)采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),，即間隔層,、通訊層和站控層，如圖2所示,。

　　圖2　電能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

　　儀表之間采用屏蔽雙絞線進行總線型連接,，通過通訊擴展卡進入監(jiān)控主機。圖3所示為ADL儀表通訊電纜接線示意圖,。通過對配電系統(tǒng)的二次設備進行組網(wǎng),，經(jīng)由通訊網(wǎng)絡到達監(jiān)控主機，將分散的配電所的現(xiàn)場設備連接為個整體,。

　　圖3　ADL儀表通訊電纜接線示意圖

　　監(jiān)控中心配置監(jiān)控計算機,、打印機、UPS電源及必要的輔助設備，Acrel - 3000電能管理軟件完成對各臺電能表的遠程采集和數(shù)據(jù)的集中處理,。

　　5　 軟件實現(xiàn)及系統(tǒng)功能

　　5. 1 軟件實現(xiàn)

　　上位機軟件采用Acrel - 3000組態(tài)軟件,，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置,、界面設計等,，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電能管理的功能。

　　5. 2 系統(tǒng)功能

　　整個系統(tǒng)實現(xiàn)了對期配電房和二期配電房所有回路電能的采集和統(tǒng)計,，遠程自動抄表,、電能統(tǒng)計等功能，包括：

　　a. 遠程電量參數(shù)測量,，包括實時電能,、分攤電能、總電能以及按各監(jiān)控設備統(tǒng)計電能,。

　　b. 運行狀態(tài)監(jiān)測,，通訊異常報警提示。

　　c. 用戶管理,，不同用戶權(quán)限具備不同操作功能,，各級權(quán)限具有口令修改操作功能和權(quán)限防誤功能。

　　d. 電能報表,，實現(xiàn)了所有電能報表的按時間查詢,，分為分鐘、小時,、班組,、日、月五種類型,，包括總,、尖、峰,、平、谷復費率電能及用電量,。

　　e. 電能柱形圖,，任意回路電能實時電能柱形圖顯示，包括總,、尖,、峰、平,、谷電能,。

　　f. 匯總表，所有監(jiān)控設備電能匯總，按時間段查詢,，自動計算任意時段用電量,。

　　g. 單位能耗，自動計算單位產(chǎn)量能耗,，并可打印及導出,。單位產(chǎn)量能耗計算界面如圖4所示。

　　h. 打印及導出,，所有報表及界面均可打印,，或以EXCEL、WORD格式導出,。

　　圖4　單片能耗報表

　　6　 結(jié)束語

　　該系統(tǒng)已調(diào)試完畢并驗收,，目前已成功投入運行，系統(tǒng)軟件畫面刷新時間小于1s,，遙信處理準確率大于99.9%,，整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定,，極大地方便了用戶的使用,。

　　ADL導軌式電能表的應用對于準確計量電能、節(jié)省安裝空間,、節(jié)約工程成本,，均具有現(xiàn)實意義，對比傳統(tǒng)的壁掛式電度表,，其體積小巧,、外形簡潔、接線方式靈活,、安裝方便,，為電能管理系統(tǒng)的改造簡單化、集中化提供了方便,。

　　該系統(tǒng)*按照客戶要求對各個監(jiān)控設備進行分別計算,，計算共同設備的電能分攤數(shù)及單位產(chǎn)量能耗數(shù)，并做了分鐘,、小時,、日、月4種類型報表,。方便的電能數(shù)據(jù)庫報表極大地減少了用戶進行電能抄表人力的投入,，為管理者進行內(nèi)部計量考核提供了直觀的依據(jù)，為進步的節(jié)能管理及節(jié)能措施的實施打下了基礎,。

　　參考文獻

　　1 任致程,， 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南. 北京. 中國電力出版社， 2007

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