^趙斌1

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10KVpeidianxianchangdegezhongdiancanliang。xitongcaiyongxianchangjiudizuwangdefangshi
，zuwanghoutongguoxianchangzongxiantongxunyuanchuanzhijiankonghoutai
，tongguonengxiaoguanlixitongshixianduibiandiansuopeidianhuiluyongdiandeshishijiankong、分析及管理。

關鍵詞：變電所;智能電力儀表;能效管理係統;

0 概述

    濟南玫德鑄造有限公司始建於1962年，現已發展成為擁有一個總廠、三個分廠

、一個獨立核算的鋼管公司、一個科技園，生產、供應管道流體配件和電力金具鑄鐵件的大型企業集團。實力強大。全球同行業，生產規模最大、品種規格最全、銷售區域最廣。針對不同市場供應管道、閥門
、管件、電力金具等產品，提供水處理、消防
、空調製冷、礦山、機械、設備、電力等服務。

    該工廠主要有1路10KV進線、5路變壓器（10KV/0.4KV）及若幹0.4KV饋線回路。

1
、客戶需求

    公gong司si每mei年nian在zai用yong電dian方fang麵mian的de投tou入ru成cheng本ben比bi較jiao大da
，主zhu要yao對dui用yong電dian質zhi量liang和he用yong電dian明ming細xi均jun不bu明ming確que，對dui用yong電dian管guan理li人ren員yuan造zao成cheng了le很hen多duo困kun惑huo，根gen據ju其qi實shi際ji情qing況kuang提ti出chu以yi下xia需xu求qiu：

    1.變壓器的電流越限時無法實時被管理人員得知


，安全用電存在隱患，係統需能實現短信告警功能。

    2.該工廠工人為3個班組
，人工抄表無法精確到具體每個班組的用電量，無法真正實現內部績效考核。

    3.需實時監測變壓器的實時電流、電壓
、功率及能耗波動情況。

    4.能夠查看具體某個回路或幾個回路每天的用電量
，並可進行對比，形成餅圖、棒圖的形式。

    5.每個變壓器均可查看當日能耗
、昨日能耗及同期能耗值。

    6.係統可實現同比、環比分析功能。

    7.係統可遠程訪問，使管理人員隨時可查看工程係統用電回路工作狀態。

    根據用戶需求
，需要對瑪鋼低壓10KV變電所建立能效管理係統（主要是數據的實時監控及能耗數據處理分析），在10KV變電站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
、網wang絡luo技ji術shu和he現xian場chang總zong線xian技ji術shu的de最zui新xin發fa展zhan，對dui變bian配pei電dian係xi統tong進jin行xing分fen散san數shu據ju采cai集ji和he集ji中zhong監jian控kong管guan理li。對dui配pei電dian係xi統tong的de二er次ci設she備bei進jin行xing組zu網wang，通tong過guo計ji算suan機ji和he通tong訊xun網wang絡luo，將jiang分fen散san的de配pei電dian所suo的de現xian場chang設she備bei連lian接jie為wei一yi個ge有you機ji的de整zheng體ti，實shi現xian電dian網wang運yun行xing的de遠yuan程cheng監jian控kong、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。

    數shu據ju處chu理li主zhu要yao是shi把ba按an要yao求qiu采cai集ji到dao的de電dian參can量liang實shi時shi準zhun確que的de顯xian示shi給gei用yong戶hu，達da到dao配pei電dian監jian控kong的de自zi動dong化hua化hua和he智zhi能neng化hua要yao求qiu，同tong時shi把ba采cai集ji到dao的de數shu據ju存cun入ru數shu據ju庫ku供gong用yong戶hu查zha詢xun。

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、越yue限xian記ji錄lu提ti供gong方fang便bian友you好hao的de人ren機ji交jiao互hu，通tong過guo曆li史shi事shi件jian查zha看kan平ping台tai
，您nin可ke以yi根gen據ju自zi己ji的de要yao求qiu和he查zha詢xun條tiao件jian方fang便bian定ding位wei您nin所suo要yao查zha看kan的de曆li史shi事shi件jian，為wei您nin把ba握wo整zheng個ge係xi統tong的de運yun行xing情qing況kuang提ti供gong了le良liang好hao的de軟ruan件jian支zhi持chi。

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

    zhenduibutongjibiedeyonghu

，shezhibutongdequanxianzu，fangzhiyinrenweiwucaozuogeishengchan
，shenghuodailaidesunshi
，shixianpeidianxitongdeanquan，kekaoyunxing。keyitongguoyonghuguanlijinxingyonghudenglu、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

    fuhequshiquxiangongnengzhuyaofuzedingshizhongyaohuiludianliuhegonglvfuhecanliang，zidongshengchengyunxingfuhequshiquxiande，fangbianyonghujishilejieshebeideyunxingfuhezhuangkuang。dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan；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

    根據本項目現場的回路，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

    yaocebaojinggongneng，zhuyaowanchengduibianyaqihezhubianfuzaiyuexiandanchubaojingjiemianzhishijutidebaojingweizhibingshengyinbaojing，tixingzhibanrenyuanjishichuli。fuzaiyuexianzhizaixiangyingquanxianxiakeziyoushezhi。jubeilishizhaxungongneng，jiantu（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）主變和變壓器電能統計報表。

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10KV變電所6台主變和6台變壓器的電參數，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

    fuhequshiquxianjiemianzhongkezhiguandezhakanhuiludefuheyunxingqingkuang。zhakanshishihelishiqushiquxian，dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan
；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

    係統可zhenduibutongjibiedeyonghu，shezhibutongdequanxianzu，fangzhiyinrenweiwucaozuogeishengchan，shenghuodailaidesunshi，shixianpeidianxitongdeanquan，kekaoyunxing。keyitongguoyonghuguanlijinxingyonghudenglu
、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。

    整個係統的投入後

，根據後續管理節能和設備改造節能，其公司每年可節省大量成本。

4、結束語

    gainengxiaoguanlixitongkeyishishicaijizhenggeqiyezaishengchanguochengzhongzhubianhebianyaqinenghaoshuju，bingduisuoyoushujuzaixianshishijiance，bingduiguochengzhongchuxiannenghaoyichangdeshujujinxingbaojingtishi。haikeyiduiguochengzhongdenenghaoxinxiyitubiaohuozheshujubiaogefangshitigongshujufenxihebijiaogongneng，tongguoshebeiyushebeizhijian、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

，漢族，本科，工程師
，主要研究方向為智能建築供配電監控係統。技術交流：021-69158305 手機： 郵箱：