趙斌

 1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹安科瑞能效管理係統

，采用智能電力儀表采集35KV配(pei)電(dian)現(xian)場(chang)的(de)各(ge)種(zhong)電(dian)參(can)量(liang)。係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)現(xian)場(chang)就(jiu)地(di)組(zu)網(wang)的(de)方(fang)式(shi)，組(zu)網(wang)後(hou)通(tong)過(guo)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)通(tong)訊(xun)遠(yuan)傳(chuan)至(zhi)監(jian)控(kong)後(hou)台(tai)
，通(tong)過(guo)能(neng)效(xiao)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)實(shi)現(xian)對(dui)變(bian)電(dian)所(suo)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)
、分析及管理。

關鍵詞：變電所;智能電力儀表;能效管理係統; 
概述

安徽金禾化工有限責任公司建成投產於1975年，當時合成氨僅為年產3000噸，經過多年不斷改造
，現已發展成為年產10萬噸合成氨

，10萬噸尿素，6萬噸碳酸氫銨
，2萬噸甲醇，5萬噸甲醛
，5萬噸複混肥，500噸香精香料的綜合性化工企業。企業占地麵積15萬平方米，總資產1.6億元,1080名員工。

該工廠主要有1路35KV進線
、6路直變（35KV/6.3KV）、6路直變（35KV/0.4KV）及若幹0.4KV饋線回路。

gongsimeinianzaiyongdianfangmiandetouruchengbenbijiaoda，zhuyaoduiyongdianzhiliangheyongdianmingxijunbumingque，duiyongdianguanlirenyuanzaochenglehenduokunhuo，genjuqishijiqingkuangtichuyixiaxuqiu：

根據用戶需求，需要對安徽金禾化工35KV變電所進行改造並建立能效管理係統（主要是數據的實時監控及能耗數據處理分析），在35KV隔壁的值班室內設置監控平台，對改造後的回路實時監測、統計、分析，以保證用電的安全、可靠和高效。

安科瑞能效管理係統
，充分利用了現代電子技術

、計算機技術、wangluojishuhexianchangzongxianjishudezuixinfazhan，duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang
，tongguojisuanjihetongxunwangluo，jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti
，shixiandianwangyunxingdeyuanchengjiankong、集中管理及能效分析。

2  係統結構描述

本監控係統采用分層分布式結構


，即站控層，通訊層與間隔層；如圖（1）所示：

圖（1）能效管理係統網絡拓撲圖

 間隔設備層主要為：智能電度表
、開關量
、模擬量采集模塊和框架斷路器等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣櫃內
，這些裝置均采用RS485通訊接口
，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。

網絡通訊層主要為：通訊服務器，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集
，同時遠傳至站控層
，完成現場層和站控層之間的數據交互。

站控管理層：設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源
、打印機、短信報警模塊
、報警蜂鳴器等設備。監控係統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

改造後增設的智能電度表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻隻能發送或接收數據
，數據最高傳輸速率為10Mbps。

RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲幹擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，最大傳輸距離為1.2km。

3  能效管理係統主要功能

3.1  數據采集與處理

數據采集是配電監控的基礎，數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成
，實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ
、電度Epi、遠程設備運行狀態等數據。

shujuchulizhuyaoshibaanyaoqiucaijidaodediancanliangshishizhunquedexianshigeiyonghu，dadaopeidianjiankongdezidonghuahuahezhinenghuayaoqiu
，tongshibacaijidaodeshujucunrushujukugongyonghuzhaxun。

3.2  人機交互

係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。采用全中文界麵，CAD圖形顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖
，顯示配電係統設備狀態及相應實時運行參數，畫麵定時輪巡切換；畫麵實時動態刷新；模擬量顯示；開關量顯示；連續記錄顯示等。

3.3  曆時事件

曆時事件查看界麵主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄
、信號記錄、操作記錄
、yuexianjilutigongfangbianyouhaoderenjijiaohu，tongguolishishijianzhakanpingtai，ninkeyigenjuzijideyaoqiuhezhaxuntiaojianfangbiandingweininsuoyaozhakandelishishijian，weininbawozhenggexitongdeyunxingqingkuangtigonglelianghaoderuanjianzhichi。

3.4  數據庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集，並且建立數據庫
，定期生成報表，以供用戶查詢打印。

3.5  用戶權限管理

針zhen對dui不bu同tong級ji別bie的de用yong戶hu，設she置zhi不bu同tong的de權quan限xian組zu，防fang止zhi因yin人ren為wei誤wu操cao作zuo給gei生sheng產chan
，生sheng活huo帶dai來lai的de損sun失shi，實shi現xian配pei電dian係xi統tong的de安an全quan
，可ke靠kao運yun行xing。可ke以yi通tong過guo用yong戶hu管guan理li進jin行xing用yong戶hu登deng錄lu
、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

3.6  運行負荷曲線

負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian功gong能neng主zhu要yao負fu責ze定ding時shi重zhong要yao回hui路lu電dian流liu和he功gong率lv負fu荷he參can量liang，自zi動dong生sheng成cheng運yun行xing負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian的de
，方fang便bian用yong戶hu及ji時shi了le解jie設she備bei的de運yun行xing負fu荷he狀zhuang況kuang。點dian擊ji畫hua麵mian相xiang應ying按an鈕niu或huo菜cai單dan項xiang可ke以yi完wan成cheng相xiang應ying功gong能neng的de切qie換huan；可以查看實時趨勢曲線或曆史趨勢線
；對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進線趨

勢分析和故障追憶，為分析整個係統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

3.7  遠程報表查詢

報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式，把係統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。

報表具有自由設置查詢時間實現日、月、年的電能統計
，數據導出和報表打印等功能。

3.8  係統能耗分析功能

可實現對能耗係統同比
、環比分析；根據自定義時間段查詢峰、平、穀電度值；根據班組能耗可核算某個班組的能效比。

 4  案例分析

本監控係統主要實現安徽金禾化工35KV變電所實時監測、分析及管理，監控範圍如下：

1路35KV進線、6路直變（35KV/6.3KV）、6路直變（35KV/0.4KV）。

安科瑞電氣股份有限公司為其選用DTSD1352-CF的多功能電度表，互感器采用高壓櫃原有互感器進行項目改造。

DTSD1352-CF尺寸及詳細參數：

根據其改造的回路，係統可實時顯示一次回路運行狀況，功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量，其中包括：線三相電壓、電流、功率、功率因數、電能

，頻率等電參量。見圖（2）

圖（2）係統配電二次圖

遙yao測ce報bao警jing功gong能neng，主zhu要yao完wan成cheng對dui直zhi變bian和he主zhu變bian負fu載zai越yue限xian彈dan出chu報bao警jing界jie麵mian指zhi示shi具ju體ti的de報bao警jing位wei置zhi並bing聲sheng音yin報bao警jing
，提ti醒xing值zhi班ban人ren員yuan及ji時shi處chu理li。負fu載zai越yue限xian值zhi在zai相xiang應ying權quan限xian下xia可ke自zi由you設she置zhi。具ju備bei曆li史shi查zha詢xun功gong能neng
，見jian圖tu（3）。

 圖（3） 越限報警信息

用(yong)電(dian)量(liang)報(bao)表(biao)功(gong)能(neng)，可(ke)選(xuan)擇(ze)時(shi)間(jian)段(duan)進(jin)行(xing)查(zha)詢(xun)，支(zhi)持(chi)任(ren)意(yi)時(shi)間(jian)段(duan)電(dian)度(du)累(lei)計(ji)查(zha)詢(xun)
，具(ju)備(bei)數(shu)據(ju)導(dao)出(chu)和(he)報(bao)表(biao)打(da)印(yin)等(deng)功(gong)能(neng)。為(wei)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)了(le)精(jing)確(que)可(ke)靠(kao)的(de)電(dian)能(neng)報(bao)表(biao)。該(gai)報(bao)表(biao)各(ge)回(hui)路(lu)名(ming)稱(cheng)和(he)數(shu)據(ju)庫(ku)關(guan)聯(lian)，方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)修(xiu)改(gai)回(hui)路(lu)名(ming)稱(cheng)，用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)打(da)印(yin)報(bao)表(biao)
，可(ke)以(yi)以(yi)EXCEL格式另存到其他位置，圖（4）主變和直變電能統計報表。

圖（4） 電能報表

 參數抄表功能，主要所有回路的電參數進線查詢。支持任意時刻電參數查詢，具備數據導出和報表打印等功能。該報表查詢供35KV變電所6台主變和6台直變的電參數，主要包括：三相電壓
、三相電流、有功功率、無功功率、頻率和有功電度。該報表各回路名稱和數據庫關聯
，方便用戶修改回路名稱
，如圖（5）所示。

                    圖（5） 參數抄表

實時功率因數監測功能
，功率因數過低係統實時告警，用戶根據功率因數狀況對該回路的設備進行維修或更換。功率因數報表如圖（6）所示。

圖（6）功率因數趨勢圖

班組考核報表，可實時每個班組工作時間段的電參量及能耗值，如圖（7）所示。

 圖（6）班組報表

 負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian界jie麵mian中zhong可ke直zhi觀guan的de查zha看kan回hui路lu的de負fu荷he運yun行xing情qing況kuang。查zha看kan實shi時shi和he曆li史shi趨qu勢shi曲qu線xian，點dian擊ji畫hua麵mian相xiang應ying按an鈕niu或huo菜cai單dan項xiang可ke以yi完wan成cheng相xiang應ying功gong能neng的de切qie換huan；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶

，具備曲線打印功能。為分析整個係統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持
，見圖（7）（8）（9）（10）。

圖（7）電流趨勢曲線圖

圖（8）電壓趨勢曲線圖

圖（9）有功功率趨勢曲線圖

圖（10）有功功率趨勢曲線圖

 同比
、環比分析，如圖（11）所示

圖（11）同比分析

 當日能耗
、昨日能耗及同期能耗對比如圖（12）所示

圖（12）能耗對比

 峰、平、穀能耗分析
，如圖（13）所示。

圖（13）峰、平、穀能耗分析

 當月用電量排行、用電比例及總進線功率趨勢分析，如圖（14）所示。

圖（14）能效管理主畫麵

係統可針zhen對dui不bu同tong級ji別bie的de用yong戶hu，設she置zhi不bu同tong的de權quan限xian組zu，防fang止zhi因yin人ren為wei誤wu操cao作zuo給gei生sheng產chan，生sheng活huo帶dai來lai的de損sun失shi

，實shi現xian配pei電dian係xi統tong的de安an全quan
，可ke靠kao運yun行xing。可ke以yi通tong過guo用yong戶hu管guan理li進jin行xing用yong戶hu登deng錄lu
、用戶注銷、修改密碼

、添加刪除等操作
，方便用戶對賬號和權限的修改。

 係統配置：

注：該報價清單預留了2個6.3變電所的通訊采集箱，便於用戶後期改造後係統的納入。

整個係統的投入後，根據後續管理節能和設備改造節能，其公司每年可節省成本30萬元。

4  結束語

該(gai)能(neng)效(xiao)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)采(cai)集(ji)整(zheng)個(ge)企(qi)業(ye)在(zai)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)主(zhu)變(bian)和(he)直(zhi)變(bian)能(neng)耗(hao)數(shu)據(ju)
，並(bing)對(dui)所(suo)有(you)數(shu)據(ju)在(zai)線(xian)實(shi)施(shi)監(jian)測(ce)，並(bing)對(dui)過(guo)程(cheng)中(zhong)出(chu)現(xian)能(neng)耗(hao)異(yi)常(chang)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)報(bao)警(jing)提(ti)示(shi)。還(hai)可(ke)以(yi)對(dui)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)能(neng)耗(hao)信(xin)息(xi)以(yi)圖(tu)表(biao)或(huo)者(zhe)數(shu)據(ju)表(biao)格(ge)方(fang)式(shi)提(ti)供(gong)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)和(he)比(bi)較(jiao)功(gong)能(neng)，通(tong)過(guo)設(she)備(bei)與(yu)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)
、班組與班組之間的橫向對比，或者周與周、月(yue)與(yu)月(yue)之(zhi)間(jian)的(de)縱(zong)向(xiang)比(bi)較(jiao)，找(zhao)出(chu)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)過(guo)程(cheng)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)浪(lang)費(fei)和(he)隱(yin)患(huan)。通(tong)過(guo)向(xiang)用(yong)戶(hu)設(she)計(ji)各(ge)種(zhong)統(tong)計(ji)報(bao)表(biao)建(jian)立(li)企(qi)業(ye)能(neng)耗(hao)設(she)備(bei)評(ping)估(gu)係(xi)統(tong)和(he)生(sheng)產(chan)班(ban)組(zu)能(neng)耗(hao)考(kao)核(he)管(guan)理(li)體(ti)係(xi)

，來(lai)優(you)化(hua)企(qi)業(ye)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)，讓(rang)員(yuan)工(gong)從(cong)由(you)過(guo)去(qu)被(bei)動(dong)節(jie)能(neng)向(xiang)主(zhu)動(dong)節(jie)能(neng)的(de)思(si)想(xiang)意(yi)識(shi)轉(zhuan)變(bian)，來(lai)提(ti)高(gao)企(qi)業(ye)能(neng)耗(hao)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)
，實(shi)現(xian)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)降(jiang)低(di)

，提(ti)高(gao)了(le)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理係統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10

作者簡介：

趙斌，男
，本科，安科瑞電氣股份有限公司
，主要研究方向為智能電網供配電，Email: 7377987@qq.com手機： QQ:7377987