淮亞利
安科瑞電氣股份有限公司,，上海 嘉定 201801
摘要：本文介紹了一種電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),、系統(tǒng)構(gòu)成以及系統(tǒng)的功能，Acrel-3000組態(tài)軟件可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的系統(tǒng)集成,，數(shù)據(jù)的采集,、傳輸以及存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)對工廠用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),、開關(guān)量的遙測,。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精細(xì)化和實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)采集，避免人工采集數(shù)據(jù)的偏差,，提高了供電質(zhì)量和管理水平,，具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn),。
關(guān)鍵詞：電能管理 組態(tài)軟件 電力系統(tǒng) 電能計(jì)量 系統(tǒng)集成
0 引言
隨著工業(yè)現(xiàn)代化程度的不斷提供,，對工廠供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和連續(xù)性的要求越來越高,，以PC硬件和組態(tài)軟件為代表的計(jì)算機(jī)技術(shù)已在我國各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,。目前工廠計(jì)算機(jī)應(yīng)用主要體現(xiàn)在變電所的微機(jī)保護(hù)、微電管理,、微機(jī)檢測等方面,，并取得了較好的應(yīng)用效果。然而,，由于工廠不同于一般,，工廠正常運(yùn)行的不確定因素比較多，因此對工廠實(shí)時(shí)監(jiān)控就十分重要,。
針對以上問題和現(xiàn)狀,，本課題提出了利用安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電能管理儀表和Acrel-3000組態(tài)軟件研制了一套適用于工廠的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng),。該課題的研究和實(shí)施,，可實(shí)現(xiàn)工廠高壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。對于提高的可靠性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo),，促進(jìn)管理的科學(xué)化,、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,。
1 項(xiàng)目概況
愛博斯迪科公司作為漢高集團(tuán)的成員,，將在電子行業(yè)提供更加全面的產(chǎn)品和服務(wù)。愛博斯迪科化學(xué)（上海）有限公司位于外高橋保稅區(qū)內(nèi),，業(yè)務(wù)涉及三*：Ablestik, Emerson & Cuming 以及Acheson,。
愛博斯迪科化學(xué)（上海）有限公司電能管理系統(tǒng)現(xiàn)場一個(gè)配電房，新安裝了12只ACR220EL智能電表，加上原有的35只ACR220E智能電表,，共需監(jiān)控47只儀表,。
2 用戶需求
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，愛博斯迪科變電所配電管理部,，提出以下系統(tǒng)需求：
1,、實(shí)時(shí)顯示功能：現(xiàn)場儀表必須實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示功能：電壓、電流,、功率,、功率因數(shù)、溫度,、開關(guān)狀態(tài)及頻率等監(jiān)測信息實(shí)時(shí)刷新,，并以一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示。
2,、電能管理功能：實(shí)現(xiàn)電能的分級管理理念,，即總表讀數(shù)應(yīng)與收費(fèi)表讀數(shù)一致，各分表用電凈值和與總表一致等,，在界面上直觀體現(xiàn),；完成對各回路的電能集抄功能，并自動(dòng)生成符合客戶管理需求的收費(fèi)報(bào)表,，所有報(bào)表和圖表支持查詢打印功能,。
3、事件報(bào)警功能：對各監(jiān)測點(diǎn)的通訊狀態(tài)和異常用電報(bào)警,、操作等事件記錄,，便于管理人員日后分析配電運(yùn)行情況。
4,、遠(yuǎn)程抄表功能：遠(yuǎn)程抄量各回路的電參數(shù),，任意時(shí)段都能查詢。
5,、預(yù)留擴(kuò)展功能：系統(tǒng)為演示系統(tǒng)做好充分預(yù)留,，支持各種演示硬件及軟件的接入，以供后續(xù)擴(kuò)展,。
6,、遙信報(bào)警功能：儀表通訊異常遙信報(bào)警。
3 設(shè)計(jì)方案
根據(jù)現(xiàn)場要求,，安科瑞電氣股份有限公司為愛博斯迪科化學(xué)（上海）有限公司設(shè)計(jì)了Acrel-3000電能管理軟件,，下面針對Acrel-3000電能管理軟件參數(shù)做具體說明。
3.1 Acrel-3000符合的標(biāo)準(zhǔn)
愛博斯迪科化學(xué)（上海）有限公司電能管理系統(tǒng)以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的有效標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),，其中國標(biāo)未列入部分應(yīng)參考IEC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。如標(biāo)準(zhǔn)間有矛盾時(shí),，應(yīng)以較高標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn),。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：
ISO/IEC11801 《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》
GA/T70-94 《中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》
GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》
GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》
GB2887 《計(jì)算站場地技術(shù)要求》
GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D
1,、 配電間安裝有安科瑞智能儀表47臺(tái)，通過1根屏蔽雙絞線連接至4口的通訊擴(kuò)展卡進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳,，其中數(shù)據(jù)傳輸波特率為9600 bit/s,，現(xiàn)場屏蔽線纜均采取屏蔽線接地，防止強(qiáng)電信號(hào)干擾,，末端加裝120歐電阻,，增強(qiáng)線路信號(hào)，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性,。
2,、 以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用MODBUS-RTU通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，上位機(jī)采用TCP/IP通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。
4系統(tǒng)功能
根據(jù)現(xiàn)場對系統(tǒng)需求,，安科瑞電氣股份有限公司針對性的對該項(xiàng)目系統(tǒng)界面及功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)，具體顯示界面如下：
4.1 系統(tǒng)主界面
配電示意界面：以一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示電壓,、電流,、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息,，滿足了現(xiàn)場需求,。
4.2 報(bào)表統(tǒng)計(jì)
系統(tǒng)采集的有功電度數(shù)據(jù)，按照回路名稱的不同自動(dòng)生成報(bào)表并有報(bào)表打印功能,，可對某一回路某一時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢與打印,，同時(shí)這些報(bào)表也能以Excel的格式導(dǎo)出。
歷史報(bào)表查詢
實(shí)時(shí)報(bào)表查詢
4.3 趨勢曲線
曲線趨勢：實(shí)現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電流繪制趨勢曲線,，分析該回路配電運(yùn)行狀況,。曲線中可對測量數(shù)據(jù)量程進(jìn)行設(shè)置，方便查看,，曲線還可設(shè)置開始時(shí)間和時(shí)間間隔,，方便用戶進(jìn)行任意時(shí)間的曲線查看。
4.4 事件報(bào)警
事件報(bào)警：越限報(bào)警內(nèi)容,，報(bào)警數(shù)值,，值班人員以及動(dòng)作類型和時(shí)間，同時(shí)對各監(jiān)測點(diǎn)的通訊狀態(tài)或異常用電進(jìn)行報(bào)警,，便于管理人員實(shí)時(shí)掌握并分析配電運(yùn)行情況,。如下圖所示，可以自動(dòng)記錄事件發(fā)生的時(shí)間和回路名稱,，以便用戶查詢,，追憶故障原因。
5 運(yùn)行效果
1、實(shí)時(shí)性：項(xiàng)目實(shí)施前現(xiàn)場數(shù)據(jù)主要靠人工抄錄,，1天2次,，各回路時(shí)間不統(tǒng)一，可對性差,；項(xiàng)目實(shí)施后后臺(tái)實(shí)時(shí)采集,，50mS一次，可比性強(qiáng),。
2,、存儲(chǔ)管理：項(xiàng)目實(shí)施前紙質(zhì)記錄，查詢時(shí)翻箱倒柜,，年久易失,，數(shù)據(jù)日期管理復(fù)雜；項(xiàng)目實(shí)施后計(jì)算機(jī)存儲(chǔ),，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)10年以上,，查詢速度快，只需鼠標(biāo)一點(diǎn),，迅速準(zhǔn)確,。
3、整體分析：項(xiàng)目實(shí)施前各個(gè)時(shí)段用電量以及各個(gè)回路用電橫向和豎向無法對比,；項(xiàng)目實(shí)施后通過曲線分析,，峰平谷時(shí)段對比明顯，便于削峰填谷,，而且三相用電的調(diào)配相對均衡,。
4、數(shù)據(jù)安全：項(xiàng)目實(shí)施前分散管理,，手工定時(shí)備份,，對連續(xù)數(shù)據(jù)備份不準(zhǔn)確；項(xiàng)目實(shí)施后同步集中管理,，系統(tǒng)自動(dòng)即時(shí)備份,。
5、設(shè)備管理：項(xiàng)目實(shí)施前各個(gè)抽屜柜回路通斷電要現(xiàn)場去查看,，斷電時(shí)無報(bào)警,；項(xiàng)目實(shí)施后通過后臺(tái)一次系統(tǒng)圖清晰展示，回路跳閘時(shí),，后臺(tái)自動(dòng)記錄,，并伴隨自動(dòng)報(bào)警。
6,、負(fù)荷調(diào)整：項(xiàng)目實(shí)施前調(diào)整三相回路負(fù)荷平衡比較困難,；項(xiàng)目實(shí)施后實(shí)時(shí)管理分配各個(gè)回路電流任務(wù),，使三相電流平衡，日志記錄,。
6 結(jié)束語
在電能管理系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表,，具有實(shí)施簡明,，投資少等顯著優(yōu)點(diǎn),，可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作,，系統(tǒng)對各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況,，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,，減少工作人員，提率,。同時(shí),，根據(jù)建立的電能計(jì)量體系，可以了解,、分析建筑總體能耗,，提出降耗計(jì)劃，采取節(jié)能降耗措施,，逐步提高用電效率,。
參考文獻(xiàn)：
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
作者簡介：
淮亞利，女,，本科,，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電
手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào)：chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
采購中心