安科瑞 鮑靜君

　　【摘要】：在我國(guó)的能源消耗中,，工業(yè)是我國(guó)能源消耗的大戶(hù),，能源消耗量占全國(guó)能源消耗總量的70%左右,，而不同類(lèi)型工業(yè)企業(yè)的工藝流程,，裝置情況,、產(chǎn)品類(lèi)型、能源管理水平對(duì)能源消耗都會(huì)產(chǎn)生不同的影響,。建設(shè)一個(gè)全廠級(jí)的集中統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行在線(xiàn)采集,、計(jì)算、分析及處理,，從而對(duì)能源物料平衡,、調(diào)度與優(yōu)化、能源設(shè)備運(yùn)行與管理等方面發(fā)揮著重要的作用,。

　　??【關(guān)鍵詞】：能源管理,；電能管理；工廠,；企業(yè),；節(jié)能；

　　??1   項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)

　　??浙江阿克希龍舜華鋁塑業(yè)有限公司成立于2005年1月1日,，是法國(guó)ILEOS下屬的AXILONE公司與浙江上虞市舜華真空涂裝有限公司合資成立的中法合資公司,，由法國(guó)阿克希龍公司控股。

　　??由于企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大,，阿克希龍舜華鋁塑業(yè)有限公司在杭州灣上虞工業(yè)園區(qū)新建廠區(qū),，整個(gè)新建廠區(qū)包括兩個(gè)廠房、一棟宿舍樓,，主要消耗能源包括電,、水、壓縮空氣,、蒸汽等,。為了更好的掌握企業(yè)能源消耗、能源成本,，阿克希龍舜華鋁塑業(yè)在新廠區(qū)設(shè)計(jì)一套企業(yè)能源管理系統(tǒng),，并與原老廠區(qū)能源管理系統(tǒng)一起，作為企業(yè)內(nèi)部考核管理的工具,，并此基礎(chǔ)上逐步整理完善企業(yè)能源管理數(shù)據(jù)庫(kù),，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多層次全方面的開(kāi)發(fā)利用（如決策需要,、電能分析、數(shù)據(jù)報(bào)送）,。同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使之成為作為浙江阿克希龍舜華鋁業(yè)信息化系統(tǒng)的重要子系統(tǒng),，以實(shí)現(xiàn)智慧廠區(qū)和數(shù)字廠區(qū)。

　　??2   能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　??在管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,，充分考慮了企業(yè)自身特性,，以及能源構(gòu)成系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素,，進(jìn)而合理的選擇管理設(shè)備,，這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本，同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn),。

　　??浙江阿克希龍舜華鋁塑業(yè)有限公司原來(lái)的能源管理架構(gòu)中,，缺少必要的能源采集裝置、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備,，因此在新建廠房的設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中,，就考慮計(jì)量表計(jì)的安裝，在低壓配電房,、車(chē)間動(dòng)力柜,、員工宿舍分別配置多功能電表、電能計(jì)量表,、多回路計(jì)量裝置,、壓縮空氣流量計(jì)、蒸汽流量計(jì),、水表以及溫濕度控制器等,。

　　??2.1 計(jì)量設(shè)備的選擇

　　??企業(yè)用電由供電局一路10kV總進(jìn)線(xiàn)引入，計(jì)量企業(yè)總用電,，需要在10kV總進(jìn)線(xiàn)處安裝一塊多功能計(jì)量表計(jì),，在該處配置ACR320ELH網(wǎng)絡(luò)多功能儀表，在0.4kV進(jìn)線(xiàn)部分采用ACRACR330EFLKH多功能儀表,；在配電室出線(xiàn)部分配置多功能電表ACR220EFLK,；在車(chē)間動(dòng)力柜、宿舍動(dòng)力柜安裝DTSD1352/C導(dǎo)軌式電度表,，并通過(guò)互感器二次接入,；在宿舍樓每層計(jì)量末端采用多回路計(jì)量裝置ADF300-II-18D(6S)計(jì)量每間宿舍用電量,。

　　??企業(yè)用水包括純水以及生產(chǎn)所產(chǎn)生的污水,，其中純水通過(guò)安裝遠(yuǎn)傳水表進(jìn)行計(jì)量；污水通過(guò)污水處理站PLC直接本系統(tǒng),。企業(yè)蒸汽,、壓縮空氣分別通過(guò)氣體流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量,。

　　??2.2 電能管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

　　??整個(gè)能源系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),，包括一個(gè)監(jiān)管中心,，三個(gè)通訊子站以及若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量單元，高可靠性工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及軟,、硬件系統(tǒng),，高性能的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全,、穩(wěn)定可靠,、使用維護(hù)方便。

　　??能源監(jiān)管中心包含能源管理計(jì)算機(jī),、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),、打印機(jī)、UPS以及Acrel-3000能源管理軟件,，其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面,，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取通訊管理機(jī)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理,，以圖形,、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況,；電能計(jì)量管理功能設(shè)計(jì)各種符合用戶(hù)的報(bào)表格式,，報(bào)表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，搭建完整的計(jì)量體系,，用戶(hù)只需查找打印即可,，方便了操作，提高了工作效率,。

　　??通訊子站主要包括通訊管理機(jī),、數(shù)據(jù)采集箱以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

??2.3 主要設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)

　　??GB50052-2009     《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　??DL/T 814-2002    《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》

　　??GB50054-2011      《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　??DL/T 5430-2009   《無(wú)人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控中心設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

　　??GB/T 2887-2011    《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》

　　??Q/GDW 231-2008   《無(wú)人值守變電站及監(jiān)控 中心技術(shù)導(dǎo)則》

　　??GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　??Q/GDW 214-2008   《變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收管理規(guī)程》

　　??2.4 能源管理系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

　　??系統(tǒng)依據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì),，并實(shí)現(xiàn)了一次主接線(xiàn)圖界面顯示,；電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警；事件記錄,；系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè),；故障報(bào)警及操作記錄；報(bào)表查詢(xún)與打??；系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線(xiàn)，用戶(hù)權(quán)限管理等主要功能,。

　　??數(shù)據(jù)的采集與處理

　　??通過(guò)高精度智能儀表以技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全實(shí)時(shí),、高密度的實(shí)時(shí)用能監(jiān)測(cè)，減少用能的“跑,、冒,、滴、漏"和計(jì)量誤差,。實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)儀表的回傳數(shù)據(jù),，對(duì)電能進(jìn)行合理的管控和預(yù)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正運(yùn)行中存在的用電異常,，隨時(shí)處理,。按需設(shè)置重要設(shè)備的超標(biāo)預(yù)警值，超標(biāo)時(shí)醒目提醒并主動(dòng)記錄,。

　　??   用電管理及計(jì)量體系的搭建

　　??為了實(shí)現(xiàn)對(duì)阿克希龍各用能回路用能的監(jiān)管,，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了能源管理報(bào)表，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)有功電度,、用水,、用氣等能源的采集，按照回路名稱(chēng)的不同,。按照計(jì)量體系搭建原則,，自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表,，將各進(jìn)線(xiàn)回路與出線(xiàn)回路電能消耗量在同一張報(bào)表中體現(xiàn)出來(lái),，并計(jì)算出線(xiàn)回路用電量之和，出線(xiàn)回路與進(jìn)線(xiàn)回路誤差,、誤差百分比（誤差百分比是否超標(biāo)）等,，幫助用戶(hù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種非正常用電問(wèn)題。

　　??同時(shí)電能管理系統(tǒng)可對(duì)某一回路的某一時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢(xún),，可以幫助后勤管理部門(mén)建立合理的用能管理考核制度,。通過(guò)系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立，使各部門(mén)辦公,、生產(chǎn)人員節(jié)能意識(shí)大大提高,，節(jié)約了企業(yè)管理辦公能源消耗。

　　??能源流向圖

　　??能源流向圖表示的是能源介質(zhì)流向的一種示意圖,，直觀形象的概括了企業(yè)能源系統(tǒng)的全貌,，反應(yīng)了企業(yè)在能源輸入及分配輸送方面的平衡關(guān)系。

　　??電能質(zhì)量

　　??阿克希龍新廠房生產(chǎn)線(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量要求較高,，特別是諧波,，同時(shí)由于諧波的產(chǎn)生會(huì)造成變壓器,、輸電線(xiàn)路等電氣設(shè)備附加損耗與發(fā)熱，縮短使用壽命,，造成設(shè)備震動(dòng)和噪聲；諧波諧振過(guò)電壓,，造成電氣元件及設(shè)備的故障與損壞,；引起電能計(jì)量錯(cuò)誤 ；重要的和敏銳的自動(dòng)控制,、保護(hù)裝置不正確動(dòng)作,；敏銳的IT芯片制造成品率降低等等，通過(guò)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè),，能隨時(shí)掌握每條生產(chǎn)線(xiàn)路電能質(zhì)量,，并及時(shí)給出治理方案，確保電能質(zhì)量,。

　　??數(shù)據(jù)共享

　　??阿克希龍新老廠區(qū)均配置能源管理系統(tǒng),，為了方便企業(yè)管理人員對(duì)新老廠區(qū)能源系統(tǒng)同意管理，整個(gè)新建廠區(qū)能源管理系統(tǒng)可以通過(guò)企業(yè)內(nèi)部專(zhuān)網(wǎng),，實(shí)現(xiàn)新老廠區(qū)數(shù)據(jù)共享,，方便業(yè)務(wù)能源管理能源統(tǒng)一管理，提高其效率,。

　　??3,、企業(yè)能源管理系統(tǒng)的意義

　　??綜上所述，能源管理系統(tǒng)幫助用能單位提高其效率,、減少損失,、降低運(yùn)營(yíng)成本，能源管理系統(tǒng)能夠確保電網(wǎng)管理效率,、縮小運(yùn)營(yíng)成本,，也成為供配電設(shè)計(jì)中*的重要組成部分。能源管理系統(tǒng)的通信,、故障報(bào)警,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便，可以通過(guò)人機(jī)操作界面, 直接了解到用能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令,，由于監(jiān)控設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn),，因此，不同的能源管理系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速的進(jìn)行傳輸,。另一方面,，在企業(yè)能源管理設(shè)計(jì)中運(yùn)用能源管理系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇計(jì)量裝置,。

　　??在工業(yè)企業(yè)設(shè)置能源管理系統(tǒng),，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)內(nèi)能源計(jì)量分產(chǎn)線(xiàn)、分廠區(qū)、分產(chǎn)量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,，不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用能狀況,，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計(jì)算機(jī),、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,，及時(shí)的顯示樓內(nèi)各條生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)作狀態(tài)，當(dāng)某設(shè)備電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí),，能源管理系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外,，能源管理系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表,、曲線(xiàn)圖等統(tǒng)計(jì)信息，便于有關(guān)人員分析企業(yè)各部分的用能狀況,，使企業(yè)的用能活動(dòng)更加安全,，從而保證企業(yè)生產(chǎn)人員的生命安全，提高生產(chǎn)人員的工作效率,。參考文獻(xiàn)

　　??[1]安科瑞《能效管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝圖冊(cè)》