45常熟滌綸有限公司電能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)措施

1、個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途常熟滌綸有限公司電能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安科瑞陳海霞 上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 摘 要： 隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展， 用電負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng)，各種新型負(fù)載的不斷涌現(xiàn)， 用戶(hù) 更加關(guān)注電能質(zhì)量的問(wèn)題， 同時(shí)對(duì)節(jié)能減排也提出了更加嚴(yán)格的要求。 用戶(hù)需要更加有效的 電能管理解決方案， 來(lái)應(yīng)對(duì)上述變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)， 以實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)的持續(xù)、高效、低耗的 運(yùn)行。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；智能電表；電能管理軟件。0 引言配電自動(dòng)化，是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備 及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量， 向用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)

2、用，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用電負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng)，各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn)， 用戶(hù)更加關(guān)注電能質(zhì)量問(wèn)題， 同時(shí)也對(duì)電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。 用戶(hù)需 要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)上述變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)， 以實(shí)現(xiàn)配電系 統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運(yùn)行。本文以常熟滌綸有限公司電能管理系統(tǒng)為例， 介紹電能管理系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn) 中的應(yīng)用。1 項(xiàng)目概況常熟滌綸有限公司（原常熟市滌綸廠(chǎng)）是高強(qiáng)低伸滌綸長(zhǎng)絲及 FDY 高強(qiáng)低 收縮滌綸工業(yè)絲（細(xì)旦）專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，并擁有自營(yíng)進(jìn)出口權(quán)。公司創(chuàng)建 于 1983 年，地處長(zhǎng)江三角洲的常熟市董浜鎮(zhèn)徐市。 廠(chǎng)占地面積 49900 平方米， 建筑面積

3、 27319 平方米，共有四個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)區(qū)。由于常熟滌綸工廠(chǎng)用電量比較大， 并且為響應(yīng)國(guó)務(wù)院制定的一系列促進(jìn)節(jié)能減排的政策措施， 更好的對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn) 行監(jiān)控管理。因此建立了后臺(tái)電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)， 對(duì)配電進(jìn)行智能化管理。該工廠(chǎng)變配電系統(tǒng)主要由工廠(chǎng)一樓高壓電機(jī)出線(xiàn)和三樓配電室進(jìn)行變配電 管理，共計(jì)一個(gè)高壓出線(xiàn)回路， 32個(gè)低壓出線(xiàn)回路， 均安裝 PZ72-E4/KC 可編程 電測(cè)表，工廠(chǎng)三樓配電室提供整個(gè)常熟滌綸的生產(chǎn)所需電力。 監(jiān)控值班室設(shè)置在 工廠(chǎng)的二樓監(jiān)控室。2 用戶(hù)需求個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途將各個(gè)用電 表等方式 為日后向上級(jí)管理平臺(tái)提供用電量分析。3 設(shè)計(jì)方案3.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DL/T

4、 698DL/T 698.1-2009 第 1 部分：DL/T 698.2-2010 第 2 部分：DL/T 698.31-2010 第 3.1 部分：DL/T 698.35-2010 第 3-5 部分：DL/T 698.41-2010 第 4-1 部分：DL/T 698.42-2010 第 4-2 部分：DL/T/814-2002GB/T/3047.1DL/T5137-2001GB2887電能信息采集與管理系統(tǒng)總則主站技術(shù)規(guī)范 電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范 -通用 要求電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范 -低壓 集中抄表終端特殊要求通信協(xié)議 -主站與電能信息采集終 端通信通訊協(xié)議 -集中器下行通信協(xié)議 配

5、電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范 面板、架和柜的基本尺寸系列 電測(cè)量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù) 規(guī)程計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)條件為了能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)廠(chǎng)房用電量進(jìn)行自動(dòng)采集、遠(yuǎn)傳和存儲(chǔ)、預(yù)處理、線(xiàn)損統(tǒng) 計(jì)及分析的電能綜合管理平臺(tái)， 廠(chǎng)房需采用一套電能管理系統(tǒng)軟件， 回路的用電狀況及用電量進(jìn)行管理， 將各種用電量及相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)圖、 展現(xiàn)給本地網(wǎng)絡(luò)的管理層， 并預(yù)留接口 的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。達(dá)到自動(dòng)采集、集中管理的一個(gè)智能化電能管理系統(tǒng)3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Acrel-3000 電能管理系統(tǒng)以監(jiān)控主機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，為 大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平 臺(tái)，它可以和檢測(cè)、 控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)

6、雜的監(jiān)控系統(tǒng)。 該系統(tǒng)主要采用分層分 布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖 1 所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。圖11）站控管理層個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途站控管理層針對(duì)電能管理系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系 統(tǒng)的最上層部分。 主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備， 如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、 打印機(jī)、 UPS電源等組成。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面， 對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù) 據(jù)信息計(jì)算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。監(jiān)控主機(jī)：用于數(shù)據(jù)采集、 處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口， 進(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。打印機(jī)：系統(tǒng)召喚打印或自動(dòng)打印圖形、報(bào)表等。UP

7、S：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證 站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行，提供足夠的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。2）網(wǎng)絡(luò)通訊層通訊層設(shè)備為 CP134U-I 擴(kuò)展卡。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、 分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí)， 轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè) 備的各種控制命令。通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線(xiàn)，以 RS485 接口， MODBUS 通訊協(xié)議 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端， 主要由智能儀表組成， 采用具有高可靠性、 帶 有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)連接的分布式 I/O 控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端， 向數(shù)據(jù)中心上傳采集的 數(shù)據(jù)。測(cè)量

8、儀表?yè)?dān)負(fù)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)， 其監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)必須完整、 準(zhǔn)確并 實(shí)時(shí)傳送至監(jiān)控主機(jī)。3.3 現(xiàn)場(chǎng)儀表 對(duì)于主進(jìn)線(xiàn)回路的監(jiān)測(cè)，采用安科瑞的 PZ42-E4/KC，實(shí)現(xiàn)對(duì)該回路的主要 電參量的測(cè)量， 其中包括三相電壓、 三相電流、 有功功率、無(wú)功功率、 有功電度、 無(wú)功電度、頻率、功率因數(shù)、電能的峰平谷電能、以及斷路器分合狀態(tài)信號(hào)等。對(duì)于 其他 的配 電柜出線(xiàn)回路，采 用的都是 PZ72-E4/KC 電 力儀 表， PZ72-E4/KC 多功能電表，為嵌入式安裝， 可安裝在動(dòng)力箱或低壓出線(xiàn)柜門(mén)板上， 面板尺寸為 72mm72mm，規(guī)格為 220/380V 、5A，電流經(jīng)互感器接入， 精度 0.5

9、 級(jí)，廣泛應(yīng)用于高、低壓進(jìn)線(xiàn)柜、聯(lián)絡(luò)柜、出線(xiàn)柜、動(dòng)力柜等場(chǎng)合，帶 RS485 接口， Modbus 通訊協(xié)議 ,詳細(xì)儀表清單如表一所示；回路 編號(hào)回路名稱(chēng)儀表型號(hào)PTCTAH161高壓電機(jī)PZ72-E4/KC1003 / 7個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途5AA11主進(jìn)線(xiàn)PZ72-E4/KC18005AA21冷凍 1#（東）PZ72-E4/KC1302冷凍 2#（西）PZ72-E4/KC1153240M3空壓機(jī)控制電源PZ72-E4/KC1605AA31干燥 1#PZ72-E4/KC1602干燥除濕 1#PZ72-E4/KC1603紡絲 2#PZ72-E4/KC1604紡絲 1#PZ72-E4/KC

10、1605AA41紡絲 5#PZ72-E4/KC1602紡絲 6#PZ72-E4/KC1603空調(diào) 1#PZ72-E4/KC1604水泵 1#PZ72-E4/KC1155AA51卷繞 2#4-6PZ72-E4/KC1152卷繞 1#4-6PZ72-E4/KC1153卷繞 1#1-3PZ72-E4/KC1154卷繞 2#1-3PZ72-E4/KC1155預(yù)熱爐 +消防水泵PZ72-E4/KC160Z-DP-21卷繞 6#1-3PZ72-E4/KC11002卷繞 6#4-6PZ72-E4/KC11203卷繞 5#4-6PZ72-E4/KC11204卷繞 5#1-3PZ72-E4/KC1120Z-DP

11、-11照明北P(pán)Z72-E4/KC11202照明南PZ72-E4/KC11203煅燒爐PZ72-E4/KC11204備用 2PZ72-E4/KC11203.4 系統(tǒng)功能上位機(jī)軟件為 Acrel-3000電能管理系統(tǒng)組態(tài)軟件， 該軟件是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電參量數(shù) 據(jù)進(jìn)行采集與監(jiān)測(cè)的專(zhuān)用軟件， 最大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的 “組態(tài)形式” 而不 是編程方式來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)集成， 它提供了良好的用戶(hù)開(kāi)發(fā)界面和簡(jiǎn)捷的工程實(shí)現(xiàn)方 法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的“組態(tài)” ，便可以非常容易地實(shí) 現(xiàn)和完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)功能。 Acrel-3000 電能管理系統(tǒng)具有友好的人 機(jī)交互界面， 可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各

12、電參量及開(kāi)關(guān)量狀態(tài)， 并將采集到的 數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)。 系統(tǒng)還提供了實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史趨勢(shì)曲 線(xiàn)分析，符合用戶(hù)設(shè)計(jì)需要的報(bào)表、 事件記錄和故障報(bào)警等功能。 整個(gè)系統(tǒng)可以 實(shí)現(xiàn)所有回路用電量的采集和統(tǒng)計(jì)， 實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表、 電力監(jiān)控與電能管理 功能。1）數(shù)據(jù)采集和顯示個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途現(xiàn)場(chǎng)儀表測(cè)量并采集回路數(shù)據(jù)信息， 上位機(jī)軟件再對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)據(jù)進(jìn)行定 時(shí)或周期采集并存儲(chǔ)， 可以自由設(shè)置采集的時(shí)間周期， 最小的系統(tǒng)支持的采集周 期。可以隨時(shí)查看任一表計(jì)的瞬時(shí)表值、 累計(jì)量等信息， 記錄時(shí)間間隔內(nèi)電力儀 表的電壓、 電流、功率因數(shù)和有功電度等。 這些參數(shù)信息可以自動(dòng)保存

13、到數(shù)據(jù)庫(kù) 中，便于查詢(xún)。系統(tǒng)具有友好的人機(jī)界面，便于普通的現(xiàn)場(chǎng)值班人員查看并記錄相關(guān)信息， 系統(tǒng)一次圖不僅顯示了線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)， 還實(shí)時(shí)顯示電壓、 電力、 有功電度等重 要的電力參數(shù)。所有數(shù)據(jù)信息都定期的保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。2）遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)對(duì)所有采集到的數(shù)據(jù)都能實(shí)時(shí)的顯示，并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，因此可 以手動(dòng)查詢(xún)每個(gè)回路的所有實(shí)時(shí)及歷史電參量數(shù)據(jù)， 并以表格的形式展現(xiàn)給 用戶(hù)，便于打印、保存。3）電能報(bào)表與棒圖 系統(tǒng)采集的有功電度數(shù)據(jù)，按照回路名稱(chēng)的不同，自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月 報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能， 并可對(duì)某一回路的某一時(shí)間段內(nèi)的用電量 進(jìn)行查詢(xún)與打印，同時(shí)這些報(bào)表也能以 Excel 的格式導(dǎo)出

14、。系統(tǒng)還可以根據(jù)生成的電能報(bào)表， 對(duì)每一回路的用電量根據(jù)時(shí)間不同形 成年用電棒圖、月用電棒圖以及每日的用電棒圖，便于查看。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途4）電流、功率趨勢(shì)曲線(xiàn)對(duì)于所有回路，不僅可以對(duì)電流、功率進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與監(jiān)測(cè)，并可以根 據(jù)保存的歷史數(shù)據(jù)做成趨勢(shì)曲線(xiàn)，可以查看實(shí)時(shí)和歷史變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)電力 負(fù)荷容量，并可對(duì)電力故障進(jìn)行查詢(xún)，保證電力負(fù)荷的安全運(yùn)行。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途5）事件記錄與報(bào)警主要用于查看歷史報(bào)警信息； 幫助用戶(hù)進(jìn)行事故查詢(xún)與追憶； 支持歷史查詢(xún)， 打印等功能。 實(shí)時(shí)報(bào)警信息會(huì)即時(shí)彈出， 提醒用戶(hù)所進(jìn)行的操作。 并對(duì)所有操作 具有自動(dòng)事件記錄功能。4 結(jié)束語(yǔ)本文介紹的基于 ACREL-3000 的電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)，不僅可以實(shí)時(shí) 顯示電力運(yùn)行狀態(tài)及用電狀況， 還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理， 以用戶(hù)適用的方式展 現(xiàn)出來(lái)，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求， 實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、 處理，其生