常熟滌綸有限公司電能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

時間：2015-08-24作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：57

	楊興媚


	江蘇安科瑞電器制造有限公司 江陰


	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，各種新型負(fù)載的不斷涌現(xiàn)，用戶較加關(guān)注電能質(zhì)量的問題，同時對節(jié)能減排也提出了較加嚴(yán)格的要求。用戶需要較加有效的電能管理解決方案，來應(yīng)對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)的持續(xù)、*、低耗的運(yùn)行。


	關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)監(jiān)測;智能電表;電能管理軟件。


	0 引言


	配電自動化，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**性，改善電能質(zhì)量，向用戶提供**服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用，減輕運(yùn)行人員的勞動強(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，各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn)，用戶較加關(guān)注電能質(zhì)量問題，同時也對電能質(zhì)量提出了較加嚴(yán)格的要求。用戶需要較加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應(yīng)對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)**、*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)是高強(qiáng)低伸滌綸長絲及FDY 高強(qiáng)低收縮滌綸工業(yè)絲(細(xì)旦)**生產(chǎn)企業(yè)，并擁有自營進(jìn)出口權(quán)。公司創(chuàng)建于 1983 年，地處長江三角洲的常熟市董浜鎮(zhèn)徐市。 廠占地面積 49900 平方米，建筑面積 27319 平方米，共有四個生產(chǎn)廠區(qū)。由于常熟滌綸工廠用電量比較大，并且為響應(yīng)****的一系列促進(jìn)節(jié)能減排的政策措施，較好的對配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理。因此建立了后臺電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)，對配電進(jìn)行智能化管理。


	該工廠變配電系統(tǒng)主要由工廠一樓高壓電機(jī)出線和三樓配電室進(jìn)行變配電管理，共計(jì)一個高壓出線回路，32個低壓出線回路，均安裝PZ72-E4/KC可編程電測表，工廠三樓配電室提供整個常熟滌綸的生產(chǎn)所需電力。監(jiān)控值班室設(shè)置在工廠的二樓監(jiān)控室。


	2 用戶需求


	為了能實(shí)現(xiàn)對整個廠房用電量進(jìn)行自動采集、遠(yuǎn)傳和存儲、預(yù)處理、線損統(tǒng)計(jì)及分析的電能綜合管理平臺，廠房需采用一套電能管理系統(tǒng)軟件，將各個用電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)通過圖、表等方式展現(xiàn)給本地網(wǎng)絡(luò)的管理層，并預(yù)留接口，為日后向上級管理平臺提供用電量分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。達(dá)到自動采集、集中管理的一個智能化電能管理系統(tǒng)。


	3 設(shè)計(jì)方案


	3.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)


	DL/T 698                                 電能信息采集與管理系統(tǒng)


	DL/T 698.1-2009*1部分：       總則


	DL/T 698.2-2010 *2部分：      主站技術(shù)規(guī)范


	DL/T 698.31-2010 *3.1部分： 電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求


	DL/T 698.35-2010*3-5部分：  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


	DL/T 698.41-2010*4-1部分：  通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信


	DL/T 698.42-2010*4-2部分：  通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議


	DL/T/814-2002                        配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范


	G/T/3047.1                             面板、架和柜的基本尺寸系列


	DL/T5137-2001 　                  《電測量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》


	GB2887 計(jì)算站場地技術(shù)條件


	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、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺，它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)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)場設(shè)備層。


	


	1)站控管理層


	站控管理層針對電能管理系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的較上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如工業(yè)級計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面，對采集的現(xiàn)場各類數(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)召喚打印或自動打印圖形、報表等。


	UPS：**計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，**站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行，提供足夠的時間進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。


	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)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對現(xiàn)場設(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，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時通訊。


	3)現(xiàn)場設(shè)備層


	現(xiàn)場設(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**性、帶有現(xiàn)場總線連接的分布式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)。測量儀表擔(dān)負(fù)著較基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)**完整、準(zhǔn)確并實(shí)時傳送至監(jiān)控主機(jī)。


	3.3 現(xiàn)場儀表


	對于主進(jìn)線回路的監(jiān)測，采用安科瑞的PZ42-E4/KC，實(shí)現(xiàn)對該回路的主要電參量的測量，其中包括三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、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)信號等。


	對于其他的配電柜出線回路，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，可安裝在動力箱或低壓出線柜門板上，面板尺寸為72mm×72mm，規(guī)格為220 /380V、**，電流經(jīng)互感器接入，精度0.5級，廣泛應(yīng)用于高、低壓進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)柜、出線柜、動力柜等場合，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
			
			
				回路名稱
			
			
				儀表型號
			
			
				PT
			
			
				CT
			
		
		
			
				AH16
			
			
				1
			
			
				高壓電機(jī)
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				100
			
			
				 
			
		
		
			
				**A1
			
			
				1
			
			
				主進(jìn)線
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				800
			
		
		
			
				**A2
			
			
				1
			
			
				冷凍1#（東）
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				30
			
		
		
			
				2
			
			
				冷凍2#（西）
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				15
			
		
		
			
				3
			
			
				240M3空壓機(jī)控制電源
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				**A3
			
			
				1
			
			
				干燥1#
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				2
			
			
				干燥除濕1#
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				3
			
			
				紡絲2#
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				4
			
			
				紡絲1#
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				**A4
			
			
				1
			
			
				紡絲5#
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				2
			
			
				紡絲6#
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				3
			
			
				空調(diào)1#
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				4
			
			
				水泵1#
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				15
			
		
		
			
				**A5
			
			
				1
			
			
				卷繞2#4-6
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				15
			
		
		
			
				2
			
			
				卷繞1#4-6
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				15
			
		
		
			
				3
			
			
				卷繞1#1-3
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				15
			
		
		
			
				4
			
			
				卷繞2#1-3
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				15
			
		
		
			
				5
			
			
				預(yù)熱爐+消**泵
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				60
			
		
		
			
				Z-DP-2
			
			
				1
			
			
				卷繞6#1-3
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				100
			
		
		
			
				2
			
			
				卷繞6#4-6
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				120
			
		
		
			
				3
			
			
				卷繞5#4-6
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				120
			
		
		
			
				4
			
			
				卷繞5#1-3
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				120
			
		
		
			
				Z-DP-1
			
			
				1
			
			
				照明北
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				120
			
		
		
			
				2
			
			
				照明南
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				120
			
		
		
			
				3
			
			
				煅燒爐
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				120
			
		
		
			
				4
			
			
				備用2
			
			
				PZ72-E4/KC
			
			
				1
			
			
				120
			
		
	

 3.4 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，該軟件是對現(xiàn)場電參量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與監(jiān)測的**軟件，較大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)形式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實(shí)現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”，便可以非常*地實(shí)現(xiàn)和完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測功能。Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有友好的人機(jī)交互界面，可實(shí)時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備各電參量及開關(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)時顯示與存儲。系統(tǒng)還提供了實(shí)時曲線和歷史趨勢曲線分析，符合用戶設(shè)計(jì)需要的報表、事件記錄和故障報警等功能。整個系統(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)程自動抄表、電力監(jiān)控與電能管理功能。


	1)數(shù)據(jù)采集和顯示


	現(xiàn)場儀表測量并采集回路數(shù)據(jù)信息，上位機(jī)軟件再對現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)進(jìn)行定時或周期采集并存儲，可以自由設(shè)置采集的時間周期，較小的系統(tǒng)支持的采集周期?？梢噪S時查看任一表計(jì)的瞬時表值、累計(jì)量等信息，記錄時間間隔內(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)信息可以自動保存到數(shù)據(jù)庫中，便于查詢。


	系統(tǒng)具有友好的人機(jī)界面，便于普通的現(xiàn)場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路的開關(guān)狀態(tài)，還實(shí)時顯示電壓、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)庫中。


	


	2)遠(yuǎn)程抄表


	系統(tǒng)對所有采集到的數(shù)據(jù)都能實(shí)時的顯示，并保存到數(shù)據(jù)庫中，因此可以手動查詢每個回路的所有實(shí)時及歷史電參量數(shù)據(jù)，并以表格的形式展現(xiàn)給用戶，便于打印、保存。


	


	3)電能報表與棒圖


	系統(tǒng)采集的有功電度數(shù)據(jù)，按照回路名稱的不同，自動生成日報表、月報表和年報表并有報表打印功能，并可對某一回路的某一時間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢與打印，同時這些報表也能以Excel的格式導(dǎo)出。系統(tǒng)還可以根據(jù)生成的電能報表，對每一回路的用電量根據(jù)時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。4)電流、功率趨勢曲線對于所有回路，不僅可以對電流、功率進(jìn)行實(shí)時顯示與監(jiān)測，并可以根據(jù)保存的歷史數(shù)據(jù)做成趨勢曲線，可以查看實(shí)時和歷史變化趨勢，預(yù)測電力負(fù)荷容量，并可對電力故障進(jìn)行查詢，**電力負(fù)荷的安全運(yùn)行。


	


	5)事件記錄與報警


	主要用于查看歷史報警信息;幫助用戶進(jìn)行事故查詢與追憶;支持歷史查詢，打印等功能。實(shí)時報警信息會即時彈出，提醒用戶所進(jìn)行的操作。并對所有操作具有自動事件記錄功能。


	4 結(jié)束語


	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)時顯示電力運(yùn)行狀態(tài)及用電狀況，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以用戶適用的方式展現(xiàn)出來，滿足用戶的需求，實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，其生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，較大的方便了用戶的使用，便于配電系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控與電能的遠(yuǎn)程抄表與分析研究，為工廠的節(jié)能技術(shù)提供參考。


	參考文獻(xiàn)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


	作者簡介：韓來發(fā)，男，漢族，學(xué)士，電氣工程師，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)


	


	      楊興媚 (1988-)，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，技術(shù)工程師，主要研究方向?yàn)橹悄茈娏ΡO(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。


江蘇安科瑞電器制造有限公司專注于電流互感器,網(wǎng)絡(luò)電力儀表,光伏,馬達(dá)保護(hù)器,數(shù)顯表,補(bǔ)償器等

• 詞條

  詞條說明

• 電力監(jiān)控軟件在淄博歐木特種紙業(yè)四期配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

  楊興媚 江蘇安科瑞電器制造有限公司 江陰 摘要：本文介紹基于安科瑞的Acrel-2000 型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件，該軟件借助計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、計(jì)量保護(hù)裝置等，為系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺。該系統(tǒng)可以為企業(yè)提供 “監(jiān)控一體化”的整體解決方案，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場操作的無序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵

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