趙斌

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘  要：suizhedianligongyedekuaisufazhanheguojiaduigongyeqiyejienengjianpaidelidujiada
，qiyeyongdianchengbenyichengweihengliangxiandaihuagaoxiaolvgongchangdezhongyaozhibiao。diannengguanliruanjiandeyingyongdadatigaolediannengliangdeliyongxiaolvheguanlishuiping
，benwenjieshaojiyuwangluodianliyibiaodeAcrel-3000電能管理係統在小鬆鑄造有限公司電能管理中的應用，係統實現了分散式采集和集中控製管理的智能化、數字化、網絡化電能管理。

關鍵詞：企業電能管理
；電能管理係統；

1、項目概況

小鬆（常州）鑄(zhu)造(zao)有(you)限(xian)公(gong)司(si)是(shi)小(xiao)鬆(song)集(ji)團(tuan)在(zai)中(zhong)國(guo)投(tou)資(zi)設(she)立(li)的(de)生(sheng)產(chan)鑄(zhu)造(zao)產(chan)品(pin)的(de)工(gong)廠(chang)之(zhi)一(yi)，位(wei)於(yu)江(jiang)蘇(su)省(sheng)常(chang)州(zhou)市(shi)，是(shi)小(xiao)鬆(song)集(ji)團(tuan)在(zai)中(zhong)國(guo)最(zui)早(zao)投(tou)資(zi)設(she)立(li)的(de)三(san)家(jia)工(gong)廠(chang)之(zhi)一(yi)。

整個項目共包括2個25kV變電所以及9個0.4kV變電所，各變電所分散的分布於廠內，整個係統采用分層分布式結構
，分為現場測控層、網絡通訊層以及係統管理層。係統管理層位於1#35kV變電所內
，實現各配電室電力設備的集中監視和管理

2
、初步方案設想

xiaosongzhuzaoyouxiangongsimeiyuedianlichengbenzhichujiaogao，danshiquefayouxiaodenengyuanjiliangxitong
，wufazhunquelejiebenqiyedediannengliuxiang，yincixuyaojianliyitaoyouxiaodediannengguanlixitong，yongyuqiyeneibukaoheguanli，bingcijichushangzhubuzhengliwanshandianliyunxingcanshushujuku，duishujujinxingduocengciduofangmiandekaifaliyong（如決策需要
、電能分析、數據報送）。同時通過網絡技術使之成為作為小鬆鑄造有限公司信息化係統的重要子係統，以實現智慧廠區和數字廠區。

1）部分回路在特定時期功率會非常大，需要對該部分回路進行有功功率監視，當功率達到一定值（該值可以由用戶確定後並設定好），可以通過聲光報警提醒係統管理人員；

2）需xu要yao對dui企qi業ye生sheng產chan用yong電dian進jin行xing記ji錄lu
，根gen據ju企qi業ye的de實shi際ji生sheng產chan需xu要yao

，製zhi定ding相xiang應ying的de電dian能neng統tong計ji報bao表biao，並bing將jiang各ge生sheng產chan線xian用yong電dian數shu據ju與yu總zong進jin線xian進jin行xing對dui比bi，每mei月yue與yu供gong電dian局ju提ti供gong的de數shu據ju進jin行xing對dui比bi
，以yi此ci作zuo為wei考kao核he各ge班ban組zu產chan能neng能neng耗hao的de依yi據ju；

3）計算出各設備使用時間以及設備空載時間；

4）設計複費率電能管理報表，將不同時間段不同費率的用電量分別進行統計。

3、設計方案

3.1整體方案設計

整個企業共有兩個35kV變電所
，9個0.4kV變電所
，其中1#變電所共9個回路，2#變電所21個回路，3#變電所共12個回路
，4#變電所15個回路，5#變電所共13個回路，6#變電所20個回路，7#變電所12個回路，8#變電所9個回路，9#變電所22個回路
，10#變電所（35kV變電所1）9個回路，35kV變電所2共計3gehuiluxuyaonarubencidiannengguanlixitong。youyuqiyechenglishijianjiaojiu，gebiandiansuozaishejizhichuzhiyoubufenbiandiansuoanzhuangleshuzishidiannengbiao
，qiyujunweianzhuangzhinengdianbiao，bufuheqiyezhinenghuaxuqiu，yincicixuyaoduigaibufenhuilujinxinggaizao
，jiazhuangzhinengdianbiao。

考慮整個項目的安裝方便以及用戶自身的需求，本項目為各配電回路加裝導軌式電度表DTSD1352
，所有智能儀表直接通過485總(zong)線(xian)接(jie)入(ru)通(tong)訊(xun)管(guan)理(li)機(ji)。由(you)於(yu)企(qi)業(ye)內(nei)部(bu)已(yi)經(jing)建(jian)設(she)內(nei)部(bu)局(ju)域(yu)網(wang)
，本(ben)著(zhe)節(jie)約(yue)成(cheng)本(ben)，充(chong)分(fen)利(li)用(yong)現(xian)有(you)的(de)資(zi)源(yuan)的(de)原(yuan)則(ze)，本(ben)項(xiang)目(mu)各(ge)變(bian)電(dian)所(suo)內(nei)通(tong)訊(xun)管(guan)理(li)機(ji)通(tong)過(guo)網(wang)線(xian)接(jie)入(ru)就(jiu)近(jin)局(ju)域(yu)網(wang)接(jie)口(kou)，經(jing)廠(chang)內(nei)局(ju)域(yu)網(wang)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)在(zai)變(bian)電(dian)室(shi)值(zhi)班(ban)室(shi)。在(zai)變(bian)電(dian)所(suo)值(zhi)班(ban)室(shi)內(nei)配(pei)置(zhi)通(tong)訊(xun)管(guan)理(li)屏(ping)並(bing)配(pei)置(zhi)網(wang)絡(luo)交(jiao)換(huan)機(ji)
、UPS不間斷電源網絡交換機等設備

3.2係統結構

整個係統采設計了一套Acrel3000電能管理係統
，采用分層分布式結構
，即現場設備層、網絡管理層、監控管理層，如圖1所示：

圖1

整套電能管理係統監控管理層包括電能管理主機、打印機、UPS電源等，整個係統的核心Acrel3000電能管理軟件安裝於電能管理主機，UPS電源作為不間斷電源，當設備供電出現故障時，可以保證電能管理主機正常運行，電能數據不丟失。電能管理值班室位於35kV變電所值班室內。

各用電回路電能數據的采集主要通過DTSD1352、DTSF1352、PD284E-9S4（8#、9#配電室）、ACR320EFK（4#配電室）等進行電能信息的基礎采集，這些采集設備可獨立完成數據采集、計算、通訊等功能，一個設備出現問題時，不會影響其他設備正常運行。所有這些設備均有485通訊接口，可以通過RS485總線連接到網絡層。

針對各低壓變電所比較分散，底層各智能電表具備RS485接口
，網絡通訊介質采用屏蔽雙絞線
，通訊協議采用Modbus通訊規約，通過RS485總線方式將數據傳送至通訊管理機，並經過企業內部局域網將數據上傳至電能管理主機。

整個配電係統以計算機站控管理係統為核心，采用現代通訊技術
，對整個配電係統的用電狀況進行統一管理，實時監測每個環節
、每種設備的用電量
；實時監測
、監督電能質量
，及時發現用電故障
，避免用電的浪費。

3.3係統功能

數據采集與管理

數據采集與處理是電能管理係統電能管理實現的基礎
，係統能實時和定時采集電氣設備的模擬量（電流
、電壓、功率
、電度
、頻率、）。係統管理軟件可以通過網絡直接讀取各變電所智能電表采集的數據
，並可以對采集的所有數據進行顯示、統計
、分析、計算和存儲。 實時計算各線路的功率因數。

實時計算各線路的有功、無功功率值。

實時計算每日
、每月各條線路的有功
，無功最大
、最小及平均值。

實時顯示、統計各回路各時段的電度值,對電能數據進行分時計費統計,根據用戶要求具有多種分時計費(尖
、峰、穀、平值等)方案和費率的種類。實時顯示

、統計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值

實時顯示電容的投切狀態以及手動/自動狀態。

數據采集周期、方式
、參數等可由用戶在線定義，狀態量的變化優先傳送。

信息處理

對信號采集係統所采集實時數據進行統計、分析


、計算
，將數據進行定時存儲。對同用電單位不同時期
、不同用電單位同一時期用電量進行統計
；作為電費的管理平台，與實際發生電費進行比較。

清晰的反映整個企業各個部門的用電構成
，幫助企業建立合理的用電管理考核製度
，對不同的班組、不同車間分別設計用電管理報表。對於各用電設備使用時間進行統計，計算出各設備單位時間耗能

，為今後能源改造提供數據依據。

電能報表實現了實現了所有電能數據的按時間查詢
，分為分鍾、小時、日
、yueniandengduozhongleixing，tongguodiannengguanlibaobiao
，duigefenxiandiannengfenbiejiliangtongjibingyuzongjinxianjinxingpipei，jianliwanzhengdediannengjiliangtixi
，zhaochuyongdianguanlidemangqu、誤區。電能彙總如圖2所示

圖2

畫麵顯示

19寸彩色液晶顯示作為人機交互界麵
，實時顯示配電係統各種信息畫麵，包括廠區平麵圖、一次配電係統圖、實時參數顯示
、負荷趨勢查詢
、設備運行時間、事件報警等。

圖3所示為傳染病房低壓一次配電係統圖：

圖3

用電趨勢

對任何測量參數繪製趨勢圖：如電流
、電壓、功gong率lv等deng。通tong過guo用yong電dian曲qu線xian圖tu可ke以yi顯xian示shi需xu量liang的de峰feng值zhi情qing況kuang，發fa現xian危wei險xian地di負fu荷he趨qu勢shi或huo係xi統tong的de剩sheng餘yu容rong量liang。可ke以yi將jiang不bu同tong時shi間jian段duan的de負fu荷he曲qu線xian進jin行xing彙hui總zong或huo比bi較jiao
，追zhui蹤zong每mei個ge用yong電dian單dan位wei每mei個ge回hui路lu所suo需xu消xiao耗hao的de電dian力li成cheng本ben。用yong電dian趨qu勢shi如ru圖tu4所示：

圖4

告警與控製

當出現通訊故障、遙測越限或其他報警信號時，係統發出音響提示
，並自動彈出報警畫麵
，報警需操作員確認後方可複位，報警係統記錄入監控數據庫。 dangfashengkaiguanbianweishi，zidongtuichushijianbaojingchuangheguzhangxiangguanhuamian，huamianzhongbianweikaiguanshanshuo
，biansetishibingzaibaojingkuangneiyouhanzitishidebaojingyujujidangqiandebianweizhuangtai，bingzhimingbianweikaiguanmingcheng
，yunxingbianhaohexingzhi（正常操作或事故跳閘）。 當發生電流/電壓越限時，畫麵閃爍提示，並在報警提示框裏顯示當前越限值。 監控係統自動存儲曆史數據和曆史事件，用戶可以按照設備，數據類型
，時間段等等項目自定義查詢。 除計算機報警外，係統還設有專門的聲光報警器，以提醒值班人員。報警界麵如下圖所示：

4結束語

該項目所采用的Acrel300電能管理係統已經於2013年正式投入運行，整個係統運行穩定、安全，極大的方便了用戶的使用，提供了大量實時
、準確的電力數據，為管理者進行內部計量考核、安全用電做出了隻管依據，進一步保證了企業供電係統的科學性及穩定性
，為今後的節能管理的實施打下了基礎。

作者簡介：

趙斌
，男

，本科
，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電能管理，Email: 2880157852@qq.com手機：  QQ:2880157852