第一篇：PDM用電能效管理系統(tǒng)在太原高新區(qū)供熱公司應(yīng)用案例

PDM用電能效管理系統(tǒng)在太原高新區(qū)供熱公司的應(yīng)用

1．項目概述

太原高新區(qū)供熱公司是隸屬于太原高新區(qū)管委會的國有企業(yè)，負(fù)責(zé)整個高新區(qū)范圍內(nèi)單位和居民的冬季供暖服務(wù)，供暖設(shè)備以國產(chǎn)為主，關(guān)鍵部件由國外引進(jìn)，生產(chǎn)控制引進(jìn)進(jìn)口DCS控制系統(tǒng)，并裝有變頻調(diào)速裝置等其他節(jié)電設(shè)備。由于供熱系統(tǒng)用電的特殊性，用電負(fù)荷波動很大，每個供熱周期內(nèi)前期與后期設(shè)備運行效率相差很多，各階段變壓器使用率也不同，通過合理調(diào)整運行方式和用電結(jié)構(gòu)實現(xiàn)節(jié)能降耗的空間很大。另外，供熱公司大功率電機(jī)很多，且普遍安裝變頻調(diào)速設(shè)備，導(dǎo)致系統(tǒng)諧波問題嚴(yán)重，經(jīng)常發(fā)生設(shè)備無法正常啟動，開關(guān)、電容器損壞的事故。因此，在經(jīng)過多次考察和調(diào)研后決定安裝我公司用電管理系統(tǒng)，達(dá)到優(yōu)化運行方式和用能結(jié)構(gòu)實現(xiàn)合理用電、節(jié)約用電，有效降低用電成本以及諧波在線監(jiān)測、分析的雙重目的。

系統(tǒng)實施后，企業(yè)管理人員隨時通過計算機(jī)直觀看到各生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要設(shè)備的運行情況和相關(guān)運行參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)運行中出現(xiàn)的問題，研究分析哪些是合理使用，哪些是不合理使用，哪些損失是必要的，哪些損失是不必要的。在此基礎(chǔ)上找出使用中的問題，制定節(jié)電措施和整改規(guī)劃。

同時系統(tǒng)在線采集并自動生成各種用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析報表，及時向管理人員提供整體、各工序以及班組電能消耗統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，解決企業(yè)沒有專職的能源統(tǒng)計、管理人員的問題，有效提高能源管理效率和水平。

2．系統(tǒng)架構(gòu)及項目實施情況

圖1：系統(tǒng)架構(gòu)圖

根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)用電結(jié)構(gòu)，選擇對1#主變、2#主變、500KVA箱變和1#鍋爐、5#鍋爐、1#循環(huán)泵、3#循環(huán)泵共7條回路的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)測。

系統(tǒng)在線監(jiān)測各回路用電數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時可發(fā)出報警信號，供運行值班人員及時發(fā)現(xiàn)問題并做調(diào)整。

3．系統(tǒng)主要功能

3.1電能消耗過程的信息化、可視化

系統(tǒng)在線監(jiān)測整個企業(yè)的用電實時數(shù)據(jù)和電能消耗動態(tài)信息，并將這些數(shù)據(jù)與相對應(yīng)的設(shè)備、車間、班組生產(chǎn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，現(xiàn)場運行管理人員可了解和掌握生產(chǎn)環(huán)節(jié)和重點設(shè)備的實時能耗狀況、單位能耗數(shù)據(jù)、能耗變化趨勢和實時運行參數(shù)等信息；

圖2：電氣系統(tǒng)模擬接線圖

3.2企業(yè)用電信息統(tǒng)計、管理

系統(tǒng)可自動生成多種用電及能耗信息統(tǒng)計圖形、曲線和報表，如以日、周、月、年為周期的電能消耗統(tǒng)計報表及生產(chǎn)單耗統(tǒng)計報表，為用戶提供全面有效節(jié)能信息，包括電能消耗結(jié)構(gòu)分析、用電成本分?jǐn)偂⒎骞扔秒姌?gòu)成等，評估某一節(jié)能措施的效果和 關(guān)聯(lián)影響等，為節(jié)能管理和考核提供決策依據(jù)，對企業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu)和方式的改進(jìn)、優(yōu)化提出方案和建議；

圖3：用電統(tǒng)計報表及柱狀圖

3.3歷史用電數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)對比、分析

系統(tǒng)具有強大的歷史能耗/能效數(shù)據(jù)追溯和分析功能，可在不同時段下生成各種能耗/能效數(shù)據(jù)報表和曲線，幫助用戶了解真實用電狀況，掌握最大負(fù)荷和最小負(fù)荷 的發(fā)生時間，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工藝、運行方式和用電結(jié)構(gòu)存在的深層次問題，為實施錯峰填谷、改善三相平衡度，提高負(fù)荷率，降低用電最大需量提供依據(jù)；

圖4：負(fù)荷變化趨勢

3.4電能質(zhì)量及諧波監(jiān)測

電力電子技術(shù)在電氣化鐵路、電解工廠、電弧爐冶煉和電機(jī)變頻調(diào)速等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，在提高生產(chǎn)效率的同時也產(chǎn)生了大量的諧波污染電網(wǎng)，導(dǎo)致諧波和電能質(zhì)量問題的發(fā)生。諧波的主要危害：

諧波電壓或負(fù)序電壓會引起電力系統(tǒng)自動裝置誤動作；

電力系統(tǒng)中運行的電容器30%以上的事故是諧波造成的，諧波會造成電容器故障、發(fā)熱，甚至?xí)l(fā)生“鼓肚”爆炸事故。

電源中諧波成份會引起電能計量誤差和電費收取的公正性。

圖5：諧波分量圖

系統(tǒng)在線監(jiān)測電能質(zhì)量和諧波分量，通過諧波分量圖和趨勢圖，使用戶及時了解真實用電環(huán)境，避免諧波危害和電能質(zhì)量問題的發(fā)生，降低供電系統(tǒng)諧波和無功損耗。通常購置諧波監(jiān)測設(shè)備需要較大的投資，本系統(tǒng)能同時實現(xiàn)電能消耗狀況以及諧波監(jiān)測、分析的雙重功能。

4．項目實施效果

系統(tǒng)投入運行后，供熱公司運行部負(fù)責(zé)人對系統(tǒng)評價很高，稱有了這套系統(tǒng)后，在辦公室里就能掌握下面所有用電設(shè)備的參數(shù)信息和運行情況，可以及時發(fā)展問題采取措施；系統(tǒng)提供的各種統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)，一方面可以幫助相關(guān)部門了解當(dāng)前運行情況進(jìn)行分析、決策，另一方面給公司內(nèi)部能效管理、考核提供了依據(jù)，物有所值。

系統(tǒng)實施后,供熱公司通過系統(tǒng)監(jiān)測、分析的運行數(shù)據(jù)，對用電結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，加強了對班組用電的管理和考核，并根據(jù)電動機(jī)運行效率的合理調(diào)整了運行方式，收到了5.8%的節(jié)電效果。

第二篇：360安科瑞電能管理系統(tǒng)在蘇州婦女兒童活動中心的應(yīng)用小結(jié) 張曉麗

安科瑞電氣股份有限公司

蘇州婦女兒童活動中心電能管理系統(tǒng) 的設(shè)計與應(yīng)用

張曉麗

1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹蘇州婦女兒童活動中心電能管理系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理。

關(guān)鍵詞：公建;蘇州婦女兒童活動中心;變電所；樓層;智能電力儀表;Acrel-3000型；電能管理系統(tǒng)

0 概述

蘇州市婦女兒童活動中心坐落在獅山橋邊，運河之畔。占地面積約4.5萬平方米,一期建筑面積8000平方米,建筑主體四層,局部五層,外形為雛鷹破殼之勢。

本項目為蘇州婦女兒童活動中心電能管理系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對蘇州婦女兒童活動中心的樓層配電箱回路進(jìn)行電能管理，以保證用電的安全、可靠和高效。

Acrel-3000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通過計算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機(jī)的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)蘇州婦女兒童活動中心樓層中的0.4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理。該系統(tǒng)總計有85只儀表（其中包括6只PZ96L-E4/KC，79只PZ72L-E4/C），分3條總線，直接拉至機(jī)房值班室的串口服務(wù)器，最后通過網(wǎng)線拉至值班室的監(jiān)控主機(jī)實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層；

如圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

間隔設(shè)備層主要為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。

以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)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(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。

安科瑞電氣股份有限公司

RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達(dá)32個設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。2 電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

2.1 數(shù)據(jù)采集與處理

數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)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(shù)COSφ、電度Epi、遠(yuǎn)程設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

2.2 人機(jī)交互

系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。

2.3 歷史事件

歷時事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持。

2.4 數(shù)據(jù)庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。

2.5 用戶權(quán)限管理

針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行?？梢酝ㄟ^用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

2.6 運行負(fù)荷曲線

負(fù)荷趨勢曲線功能主要負(fù)責(zé)定時采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量，自動生成運行負(fù)荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設(shè)備的運行負(fù)荷狀況。點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換；可 以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以進(jìn)行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進(jìn)線趨 勢分析和故障追憶，為分析整個系統(tǒng)的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

2.7 遠(yuǎn)程報表查詢

報表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計報表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、組合和統(tǒng)計生成用戶需要的報表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)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(shè)置查詢時間實現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。3 案例分析

蘇州婦女兒童活動中心電能管理系統(tǒng)針對樓層配電箱的0.4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行電能管理，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。

樓層配電箱回路均采用PZ系列多功能儀表，其是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度，并且本儀表帶有2路光電隔離開關(guān)量輸入接點。

低壓配電二次圖見圖（2），功能有電量遙測主要監(jiān)測運行設(shè)備的電參量，其中包括：線三相電壓，電流，功率，功率因數(shù)，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警；斷路器變位時會發(fā)出報警信號，提醒用戶及時處理故障。

圖（2）低壓配電二次圖

安科瑞電氣股份有限公司

圖（8）趨勢曲線圖 結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000/3000電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)在蘇州婦女兒童活動中心的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對樓層配電箱用電的實時監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框及語音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的社會效益。［2］

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 [2].周中等編著.智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2011.10

作者簡介：

張曉麗，女，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)

Email：2880157861@qq.com