安科瑞 唐瀟倩

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：隨著企業(yè)改革的不斷深入，對現(xiàn)代化用電管理的水平要求越來越高，準確、快速、經(jīng)濟的獲得用電回路的各類數(shù)據(jù)進行用電分析、負荷管理、表計運行狀況監(jiān)測、電費自動結(jié)算的基礎。同時也是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有效手段。近年來技術(shù)人員對監(jiān)控系統(tǒng)的研究工作逐步增加，并且開始使用新的技術(shù)對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進行改造。本文通過浙江?？滴⒂暗呐潆姽竦膽媒榻B安科瑞電能管理系統(tǒng)在工廠領域中的應用。

關(guān)鍵字：電能管理，監(jiān)控系統(tǒng)，配電監(jiān)測，管理系統(tǒng)

0、引言

Acrel-3000是利用智能電力監(jiān)測裝置，結(jié)合現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)通信技術(shù)，運用計算機和軟件技術(shù)，綜合構(gòu)成的電能管理系統(tǒng)。采用分布式的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了對企業(yè)配電終端的全面管理，實現(xiàn)了對高低壓系統(tǒng)等設備的實時監(jiān)控采集分析電能數(shù)據(jù)。

隨著電力網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，用電負荷的持續(xù)增長，各種新型負載不斷涌現(xiàn)，用戶更加關(guān)注電能問題，同時也對電能提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電能管理管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、低耗的運行。

1、項目概述及建設目標

浙江海康微影傳感科技有限公司（HangzhouHikmicroSensingTechnologyCo.,Ltd.）是?？低晹?shù)字旗下子公司。公司位于浙江省杭州市，成立于2016年。公司是以MEMS技術(shù)為核心的視覺傳感器解決方案提供商，面向提供高性能、低功耗的視覺傳感器及機芯組件。產(chǎn)品可廣泛應用于安防監(jiān)控、輔助駕駛、災難預防、工業(yè)測溫、醫(yī)療檢疫、消費電子等多個領域。

本項目通過對浙江?？滴⒂肮緝?nèi)配電柜加裝安科瑞電力儀表監(jiān)測，并通過數(shù)據(jù)實時顯示一次圖狀態(tài)機電壓、電流、功率等信息，通過對儀表電能數(shù)據(jù)的采集定制電能報表，用于每個月用電成本核算。

2、電能管理系統(tǒng)的設計

在監(jiān)控系統(tǒng)的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監(jiān)控設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。    

本項目的電能管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理。另一方面，電能管理系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài)，當車間電力系統(tǒng)的負載越標時，電能管理系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電能管理系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于有關(guān)人員分析站內(nèi)各部分的用電狀況，提高工作人員的工作效率。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

依據(jù)浙江?？滴⒂暗呐潆娗闆r分布情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)建設采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)包括：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層、現(xiàn)場設備層。

  系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖所示：

站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。

通訊層使用的設備為串口服務器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。

現(xiàn)場設備層主要是連接于網(wǎng)絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?，F(xiàn)場配置安科瑞的pz80系列儀表，實現(xiàn)低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、等電參量監(jiān)測。

2.2 網(wǎng)絡設計  

電能管理系統(tǒng)中的網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現(xiàn)電能管理系統(tǒng)各項功能的基礎。把現(xiàn)場每個設備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入通訊采集器，來實現(xiàn)與主機的傳遞。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計

系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計，并實現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統(tǒng)運行異常監(jiān)測；故障報警及操作記錄；報表查詢與打?。幌到y(tǒng)負荷實時、歷史曲線，用戶權(quán)限管理等主要功能。

2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理

數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進行采集，開關(guān)量的采集則主要是對斷路器的工作狀態(tài)，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

2.3.2數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計

電能管理系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報表體現(xiàn)計量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可追溯，維護計量體系的正確性。

2.3.3電流曲線查詢

電能管理系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進線回路和重要負荷的出線設計了負荷趨勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調(diào)整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多余繳費。其次，電能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數(shù)據(jù)進行記錄存儲。電能管理系統(tǒng)能通過管理人員對電壓、電流及功率的設置，從而實時監(jiān)測配電情況，是否出現(xiàn)短路或者超負荷等情況，便于工作人員解決。

2.3.4用戶權(quán)限管理

電能管理系統(tǒng)為了本項目系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱修改）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行維護管理通過可靠的安全保障。

3、建設電能管理系統(tǒng)的意義

綜上所述，電能管理系統(tǒng)能反映實際的電能消耗水平和電能利用率狀況，實現(xiàn)了對用戶電信息的統(tǒng)一存儲和分析，對實現(xiàn)電能的人性化管理具有重要意義。 但是由于各個管理系統(tǒng)產(chǎn)品之間沒有統(tǒng)一的通信的標準，并且實施現(xiàn)代化的電能管理系統(tǒng)不能*拋棄傳統(tǒng)。 因此構(gòu)建一個基于工業(yè)以太網(wǎng)的電能管理系統(tǒng)的過程必然是曲折漫長的過程。

對于大型工廠來說，單位收入與電能對比體現(xiàn)了管理水平，是對超市進行成本核算與控制的重要依據(jù)。

電能管理系統(tǒng)是響應國家節(jié)能降耗和精細化能源管理號召的產(chǎn)品，電能管理系統(tǒng)再提高終端用電效率和改變用電方式，再滿足同樣用電功能的同時，實現(xiàn)用電和設備危險預警，減少電量消耗和電力需求，達到安全用電、節(jié)約資源和保護環(huán)境，實現(xiàn)“安全用電、經(jīng)濟用電、有序用電、智能用電”的用電目標。

參考文獻

[1]《電能管理系統(tǒng)在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風[2] DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程 [S]

[3].《電力集中抄表系統(tǒng)中的通信技術(shù)》[J].電力系統(tǒng)通信，徐平平，邱玉春