周穎

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800

1 AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺

1.1平臺概述

      安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態(tài)體系,，AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源,、網、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝保護、監(jiān)測,、分析、治理裝置,，用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強度,，重點監(jiān)測主要用能設備能效，保護污水廠運行安全可靠,，提高污水廠能效,，為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案,。

1.2平臺組成

      AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng),、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成，涵蓋了水務中壓變配電系統(tǒng),、電氣安全,、應急電源、能源管理,、照明控制,、設備運維等，貫穿水務能源流的始終,，幫助運維管理人員通過一套平臺,、一個APP實時了解水務配電系統(tǒng)運行狀況，并且根據權限可以適用于水務后勤部門管理需要,。

1.3平臺拓撲圖

1.4平臺子系統(tǒng)

1.4.1變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控

      對水務配電系統(tǒng)中35kV,、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護,，實現(xiàn)遙測、遙信,、遙控,、遙調等功能,，對異常情況及時預警,。

監(jiān)測變壓器、水泵,、鼓風機的電流,、電壓、有功/無功功率,、功率因數,、負荷率、溫度,、三相平衡,、異常報警等數據。

1.4.2電能質量監(jiān)測與治理

      水務中大量的大功率電機,、水泵變頻啟動導致配電系統(tǒng)中存在大量諧波,，通過監(jiān)測其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動,、閃變和容忍度指標分析其電能質量,，并配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。

1.4.3電動機管理

      馬達監(jiān)控實現(xiàn)水務中電機的保護,、遙測,、遙信、遙控功能,，電動機保護器能對過載,、短路、缺相,、漏電等異常情況進行保護,、監(jiān)測和報警。高效,、準確地反映出故障狀態(tài),、故障時間、故障地點,、及相關信息,，對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與PLC,、軟啟,、變頻器等配合,，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制，監(jiān)視,、控制各個工藝設備,保障正常生產,。

1.4.4能耗管理

      為水務搭建計量體系，顯示水務的能源流向和能源損耗,，通過能源流向圖幫助水務分析能源消耗去向,，找出能源消耗異常區(qū)域。

      將所有有關能源的參數集中在一個看板中,，從多個維度對比分析,，實現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比，幫助領導掌控整個工廠的能源消耗,，能源成本,，標煤排放等的情況。

      能耗數據統(tǒng)計采集水務中污水廠,、自來水廠,、水泵站等的用電、用水,、燃氣,、冷熱量消耗量，同環(huán)比對比分析,，能耗總量和能耗強度計算,，標煤計算和CO2排放統(tǒng)計趨勢。

      能效分析按三級計量架構,，分別進行能效分析,，契合能源管理體系要求，可對各車間/職能部門的能效水平進行分析,，同比,、環(huán)比、對標等,。通過污水處理產量以及系統(tǒng)采集的能耗數據,，在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖，并進行同比和環(huán)比分析,，同時將污水的單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標,，以便企業(yè)能夠根據產品單耗情況來調整生產工藝，從而降低能耗,。

1.4.5智能照明控制

      系統(tǒng)為污水廠,、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持單控,、區(qū)域控制,、自動控制、感應控制,、定時控制,、場景控制、調光控制等多種控制方式,，模塊可根據經緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能,，盡量利用自然光照，實現(xiàn)室內,、廠區(qū)照明的智能控制達到安全,、節(jié)能,、舒適,、高效的目的。

1.4.6電氣安全

1.4.6.1電氣火災監(jiān)測

      監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,，實現(xiàn)對污水廠,、自來水廠、水泵站的電氣安全預警,。

1.4.6.2消防應急照明和疏散指示

      根據預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散,。系統(tǒng)接入消防應急照明指示系統(tǒng)數據，通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況,。

1.4.6.3消防設備電源監(jiān)測

      監(jiān)測消防設備的工作電源是否正常,，保障在發(fā)生火災時消防設備可以正常投入使用。

1.4.6.4防火門監(jiān)控系統(tǒng)

      防火門監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設備即防火門監(jiān)控模塊,、電動閉門器,、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實時監(jiān)測疏散通道防火門的開啟,、關閉及故障狀態(tài),，顯示終端設備開路、短路等故障信號,。系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來,，當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時,，防火門監(jiān)控器能發(fā)出報警信號,，能指示報警部位并保存報警信息，保障了電氣安全的可靠性,。

1.4.7環(huán)境監(jiān)測

      污水廠,、自來水廠、水泵站等場所溫濕度,、煙霧,、積水浸水,、視頻、UPS電池間可燃氣體濃度展示和預警,，保障污水廠,、自來水廠、水泵站等安全運行,。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動啟動排風風機或新風系統(tǒng),，排除隱患，保持良好的水處理環(huán)境,。

1.4.8分布式光伏監(jiān)測

      實時監(jiān)測低壓并網柜每路的電流,、電壓、功率等電氣參數及斷路器開關狀態(tài),，逆變器運行監(jiān)視,，對逆變器直流側每一光伏組串的輸入直流電壓、直流電流,、直流功率,，逆變器交流電壓、交流電流,、頻率,、功率因數、當前發(fā)電功率,、累計發(fā)電量進行監(jiān)測,，以曲線方式繪制上述監(jiān)測的各個參量的歷史數據。

      平臺結合廠區(qū)實際分布情況,，通過3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂,、車棚的分布情況，顯示匯流箱,、并網點位置,，各個屋頂的裝機容量。

1.4.9工藝仿真監(jiān)控

      平臺通過2D,、3D方式實時監(jiān)視粗格柵,、污水提升、細格柵,、曝氣沉砂,、改良生化處理、二沉,、加氯接觸消毒,、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態(tài)。在格柵清渣機,、污水提升泵,、回流泵、曝氣風機,、加藥泵,、濃縮壓濾機、吸沙泵,、吸泥泵等低壓電動機控制柜或低壓饋電柜安裝電動機保護,，進行短路、過流,、過載,、起動超時、斷相,、不平衡,、低功率、接地/漏電,、te保護,、堵轉,、逆序,、溫度等保護以及外部故障連鎖停機，與PLC,、軟啟,、變頻器等配合，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制,，監(jiān)視,、控制各個工藝設備,保障正常生產。

2 相關平臺部署硬件選型清單

2.1電力監(jiān)控,、電能質量,、電動機管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

3 結語

      在城市和農村生活中，自來水廠都扮演著非常重要的角色,。自來水廠的用電量是非常巨大的,，當然能量損耗的自然也多，所以要把降低能量損耗提到電量管理系統(tǒng)的發(fā)展中去,，通過電能管理系統(tǒng)對運行的機泵進行節(jié)能損耗,，不僅可以降低自來水廠的用電損耗。還可以很大程度上提高資源的利用效率,，推動我國電力資源的可持續(xù)發(fā)展,，所以電能管理系統(tǒng)在自來水廠中的應用是非常有意義的。

參考文獻

[3] 安科瑞企業(yè)微電網設計應用手冊.2022.05版

作者簡介

周穎，女,，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,，主要從智慧水務研究發(fā)展。