摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源緊張,、環(huán)境惡化已受到全球的密切關(guān)注。電能在所有能源中消耗量大但又,，因此對(duì)電能的統(tǒng)一管理顯得尤為重要,。只有準(zhǔn)確可靠的計(jì)量電能,，分級(jí)管理,，統(tǒng)籌分析，才能真實(shí)可靠的節(jié)約電能。

關(guān)鍵詞：工廠供電,；電能管理,；智能改造；節(jié)能降耗

0引言

能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),，為響應(yīng)國(guó)家電力需求側(cè)改革的號(hào)召,，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能降耗是首要任務(wù),。為提升能源管理水平,，滿(mǎn)足各部門(mén)數(shù)據(jù)需要，公司決定增加一套新的能源管理系統(tǒng),，該系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與辦公電腦相連接,，真正實(shí)現(xiàn)在辦公室遠(yuǎn)程管理及察看公司的用電情況。

1公司電能管理現(xiàn)狀

公司配電室輸出的每一路用電均用機(jī)械電度表計(jì)量,，目前統(tǒng)計(jì)方式是每月在固定的時(shí)間抄一次電表,，通過(guò)減去上月同一時(shí)段的電表讀數(shù)，得出一個(gè)月的電能使用量,。這種計(jì)量及統(tǒng)計(jì)方法,，只能知道每個(gè)月的總量。但不清楚每一時(shí)段的用電量及負(fù)荷情況,。這給能源成本分析帶來(lái)相當(dāng)?shù)穆闊?，不能很?zhǔn)確的找出能耗變化的真正原因。特別像汽車(chē)玻璃水平鋼化爐，耗電大,，由于電耗與生產(chǎn)模式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系,，經(jīng)常出現(xiàn)某月每平方米電耗突然增高。由于整個(gè)月的品種多，產(chǎn)量大，僅僅靠每月一次的統(tǒng)計(jì),，無(wú)法了解整個(gè)能耗過(guò)程,，只能粗略的分析相關(guān)原因。這種計(jì)量及統(tǒng)計(jì)方法很難滿(mǎn)足公司管理的要求。

2電能管理系統(tǒng)的選型

通過(guò)網(wǎng)上查詢(xún)相關(guān)信息,了解到國(guó)內(nèi)外的一些公司已開(kāi)發(fā)成熟的電能管理系統(tǒng)，如美國(guó)AB公司,、通用電氣公司，國(guó)內(nèi)的安科瑞,、珠海派諾,，經(jīng)綜合比較價(jià)格及各系統(tǒng)功能，*終選定一套方案。

3管理系統(tǒng)方案

3.1系統(tǒng)軟硬件配置

（1）能源管理服務(wù)器一臺(tái),。通過(guò)加載電能管理軟件功能,，采用本產(chǎn)品可組建一個(gè)不超過(guò)128臺(tái)單回路儀表的監(jiān)控系統(tǒng)。產(chǎn)品提供4路的RS485接口,，可直接將儀表接入而無(wú)需額外的轉(zhuǎn)換器等中間設(shè)備,。通過(guò)通訊管理機(jī)的以太網(wǎng)口，可將設(shè)備直接連入以太網(wǎng),。用戶(hù)端無(wú)需安裝任何軟件,，使用GoogleChrome瀏覽器（也支持IE8或以上瀏覽器），鍵入對(duì)應(yīng)的IP地址即可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的配置,、線路狀態(tài)查詢(xún),、下載記錄等操作。電能智能系統(tǒng)硬件配置如下圖所示,。

（2）智能電表82塊,。采用三相多功能電子式電能表，該表采用微電子技術(shù)與進(jìn)口大規(guī)模集成電路,，應(yīng)用數(shù)字采樣技術(shù)及SMT工藝等技術(shù),，該表性能符合精確地測(cè)量額定頻率為50/60Hz交流有功功率,，由LED顯示總有功/無(wú)功電能、三相電壓,、電流等參數(shù),；該類(lèi)電表分為直接接入式（額定*大電流≤63A）、經(jīng)互感器接入式兩種，有一路RS485通信接口，符合MODBUS通信協(xié)議。

3.2系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝及調(diào)試

（1）能源管理服務(wù)器的位置確定,。公司占地50畝，原電表的安裝分布在配電室及車(chē)間的各個(gè)地方,，電表距離*遠(yuǎn)的有近250m，考慮到電表與管理器的通信可靠性及距離不能太遠(yuǎn)，決定將能源服務(wù)器裝在車(chē)間中部,，確保到所有電表的距離小于200m,。

（2）新老電表的更換及通信線路安裝,。公司共有82路計(jì)量,，結(jié)合電表分布情況及能源服務(wù)器的硬件接口,，將電表分四路接入,；將配電室各路斷路器及刀開(kāi)關(guān)斷開(kāi),，將老電表卸下,，在老電表的地方重新固定安裝新表,，同時(shí)接入RS485通信線,，通信線配有PVC線管,，以防干擾信號(hào)，確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,。

（3）智能電表參數(shù)設(shè)置。智能電表要設(shè)置兩個(gè)關(guān)鍵的參數(shù),，每個(gè)電表的地址（1~82）,、互感器變比。

3.3能源管理系統(tǒng)相關(guān)圖表功能

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控畫(huà)面如圖2所示,，電表配置如圖3所示，電能表的數(shù)據(jù)如圖4所示,。

4改造后系統(tǒng)*性

該系統(tǒng)自2019年4月投運(yùn)以來(lái),，運(yùn)行穩(wěn)定，在多方面顯示出其*性,。

（1）每月的抄表工作不需到現(xiàn)場(chǎng),，只需在辦公電腦上運(yùn)行相應(yīng)軟件，就可讀出所有電表的數(shù)據(jù),，輕松便捷,。

（2）電能測(cè)量采用電子式電表記量，此電表通過(guò)RS485總線或Modbus與計(jì)算機(jī)電路相連接,，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,，經(jīng)相應(yīng)的軟件計(jì)算，輸出各種數(shù)據(jù)及圖線，如每一時(shí)刻的電流,、電壓,、電能，這樣就很直觀的了解電耗情況,。

（3）智能系統(tǒng)存儲(chǔ)了大量的數(shù)據(jù),，非常方便管理者分析相關(guān)生產(chǎn)過(guò)程，并做出正確的節(jié)能改進(jìn)措施,。

（4）生產(chǎn)部管理者可隨時(shí)查詢(xún)相關(guān)數(shù)據(jù),，監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，由于有了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),，為能耗考核打下基礎(chǔ),。

（5）通過(guò)電流監(jiān)控，設(shè)備部工程師可隨時(shí)知道重點(diǎn)設(shè)備的運(yùn)行情況,，以便急時(shí)采取相應(yīng)措施,。

（6）此系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)非常方便財(cái)務(wù)部做能源成本分析以及物流部做能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

（7）將能耗大的生產(chǎn)線的全部能耗,，準(zhǔn)確的顯示在所要跟蹤的生產(chǎn)線上,，做到每個(gè)班的人員能實(shí)時(shí)監(jiān)控可記錄該線的電耗，便于為下一步進(jìn)行每班的電耗考核做準(zhǔn)備,。

（8）進(jìn)行電耗的準(zhǔn)確反映和考核后,，可以提高操作人員的操作技能和組織能力，使他們能在*低能耗下,，生產(chǎn)出滿(mǎn)足工藝要求產(chǎn)品,，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

（9）通過(guò)對(duì)全場(chǎng)耗電大的設(shè)備的能耗跟蹤,、分析,，就可以對(duì)業(yè)其他工廠的能耗，及時(shí)對(duì)能耗高的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),、改造和更換

5安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案

5.1概述

 用戶(hù)端消耗著整個(gè)電網(wǎng)80%的電能,，用戶(hù)端智能化用電管理對(duì)用戶(hù)可靠、安全,、節(jié)約用電有十分重要的意義,。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，推廣用戶(hù)端智能儀表,、智能用電管理終端等設(shè)備用電管理解決方案,，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶(hù)的雙向良性互動(dòng)。用戶(hù)端急需解決的研究?jī)?nèi)容主要包括：先進(jìn)的表計(jì),，智能樓宇,、智能電器,、增值服務(wù)、客戶(hù)用電管理系統(tǒng),、需求側(cè)管理等課題,。

 安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過(guò)對(duì)用戶(hù)端用電情況進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各分項(xiàng)用電的使用消耗情況,，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣,，有效節(jié)約電能，為用戶(hù)進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐,。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

  （1）辦公建筑（商務(wù)辦公,、大型公共建筑等）；

  （2）商業(yè)建筑（商場(chǎng),、金融機(jī)構(gòu)建筑等）,；

  （3）旅游建筑（賓館飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所等）,；

  （4）科教文衛(wèi)建筑（文化,、教育、科研,、醫(yī)療衛(wèi)生,、體育建筑等）；

  （5）通信建筑（郵電,、通信,、廣播、電視,、數(shù)據(jù)中心等）,；

  （6）交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場(chǎng)、車(chē)站,、碼頭建筑等）,。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài),，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓,、電流、功率,、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息,，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器,、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合,、分狀態(tài),，以及有關(guān)故障,、告警等信號(hào)。

2）電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

系統(tǒng)以豐富的報(bào)表支撐計(jì)量體系的完整性,。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表,。該功能使得用電可視透明,，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性,。

3）詳細(xì)電參量查詢(xún)

在配電一次圖中,，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到每個(gè)回路附近時(shí)，鼠標(biāo)指針變?yōu)槭中?，鼠?biāo)單擊可查看該回路詳細(xì)電參量,，包括三相電流、三相電壓,、三相總有功功率,、總無(wú)功功率、總功率因數(shù),、正向有功電能,，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢(shì)曲線及24小時(shí)電壓趨勢(shì)曲線。

4）運(yùn)行報(bào)表

系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能,，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù),、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，在查詢(xún)界面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數(shù),、時(shí)間或選擇查詢(xún)更新的記錄數(shù)據(jù)等,，并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。用戶(hù)可以根據(jù)需要定制運(yùn)行日?qǐng)?bào),、月報(bào),，支持導(dǎo)出Excel格式文件，還可以根據(jù)用戶(hù)要求導(dǎo)出PDF格式文件,。

5）變壓器運(yùn)行監(jiān)視

系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線,、主變壓器、重要負(fù)荷出線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)視,，用曲線顯示電流,、變壓器運(yùn)行溫度、有功需量,、有功功率,、視在功率、變壓器負(fù)荷率等運(yùn)行趨勢(shì),，分析變壓器負(fù)荷率及損耗,，方便運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)掌握運(yùn)行水平和用電需求,，確保供電安全可靠。

6）實(shí)時(shí)報(bào)警

系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能,，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀分,、合動(dòng)作等遙信變位,，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘,，以及電壓,、電流、功率,、功率因數(shù)越限等事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，并根據(jù)事件等級(jí)發(fā)出告警。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)自動(dòng)彈出實(shí)時(shí)報(bào)警窗口,，并發(fā)出聲音或語(yǔ)音提醒,。

7）歷史事件查詢(xún)

系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作,、事故跳閘,，以及電壓、電流,、功率,、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,，查詢(xún)統(tǒng)計(jì),、事故分析。

8）電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè),，運(yùn)行維護(hù)人員可以通過(guò)諧波分析棒圖,、報(bào)表掌握進(jìn)線、變壓器,、重要回路的電壓,、電流諧波畸變率、諧波含量,、電壓不平衡度等,，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，降低諧波損耗,，減少因諧波造成的異常和事故(該功能需要選配帶諧波監(jiān)測(cè)功能的電力儀表,，不需要可刪除。

9）遙控操作

系統(tǒng)支持對(duì)斷路器,、隔離開(kāi)關(guān),、接地刀等進(jìn)行分、合遙控操作,。系統(tǒng)具有嚴(yán)格的密碼保護(hù)和操作權(quán)限管理功能,，對(duì)于每次遙控操作，系統(tǒng)自動(dòng)生成操作記錄,，記錄內(nèi)容包含操作人,、操作時(shí)間、操作類(lèi)型等,。實(shí)現(xiàn)該功能需要斷路器本身具有電操機(jī)構(gòu)及保護(hù)保測(cè)控裝置具備遙控功能等硬件設(shè)備的支持,。

10）用戶(hù)權(quán)限管理

系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限管理功能,。通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）,。可以定義不同級(jí)別用戶(hù)的登錄名,、密碼及操作權(quán)限,，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù),、管理提供可靠的安全保障,。

11）通訊狀態(tài)圖

系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài),，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的通訊狀態(tài),，及時(shí)維護(hù)出現(xiàn)異常的設(shè)備,，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

12）視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫(huà)面（視頻直播）,，選中某一個(gè)變配電站,，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

13）用戶(hù)報(bào)告

用戶(hù)報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù),，對(duì)變壓器負(fù)荷,、配電回路用電量、功率因數(shù),、報(bào)警事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,。

14）APP支持

電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案",、“待辦事項(xiàng)",、“巡檢記錄"和“缺陷記錄"五大模塊，支持一次圖,、需量,、用電量,、視頻、曲線,、溫濕度,、同比、環(huán)比,、電能質(zhì)量,、各種事件報(bào)警查詢(xún)，設(shè)備檔案查詢(xún),、待辦事件處理,、巡檢記錄查詢(xún)等。

5.5系統(tǒng)硬件配置清單

6結(jié)束語(yǔ)

系統(tǒng)投資不大,，但具備多種電能管理的功能,，可推廣到各制造型企業(yè)的電能管理。

安科瑞侯文莉