第一篇：PDM用電能效管理系統在太原高新區供熱公司應用案例

PDM用電能效管理系統在太原高新區供熱公司的應用

1．項目概述

太原高新區供熱公司是隸屬于太原高新區管委會的國有企業，負責整個高新區范圍內單位和居民的冬季供暖服務，供暖設備以國產為主，關鍵部件由國外引進，生產控制引進進口DCS控制系統，并裝有變頻調速裝置等其他節電設備。由于供熱系統用電的特殊性，用電負荷波動很大，每個供熱周期內前期與后期設備運行效率相差很多，各階段變壓器使用率也不同，通過合理調整運行方式和用電結構實現節能降耗的空間很大。另外，供熱公司大功率電機很多，且普遍安裝變頻調速設備，導致系統諧波問題嚴重，經常發生設備無法正常啟動，開關、電容器損壞的事故。因此，在經過多次考察和調研后決定安裝我公司用電管理系統，達到優化運行方式和用能結構實現合理用電、節約用電，有效降低用電成本以及諧波在線監測、分析的雙重目的。

系統實施后，企業管理人員隨時通過計算機直觀看到各生產環節主要設備的運行情況和相關運行參數，及時發現運行中出現的問題，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。在此基礎上找出使用中的問題，制定節電措施和整改規劃。

同時系統在線采集并自動生成各種用電數據統計、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計分析數據，解決企業沒有專職的能源統計、管理人員的問題，有效提高能源管理效率和水平。

2．系統架構及項目實施情況

圖1：系統架構圖

根據企業生產用電結構，選擇對1#主變、2#主變、500KVA箱變和1#鍋爐、5#鍋爐、1#循環泵、3#循環泵共7條回路的用電數據進行采集和監測。

系統在線監測各回路用電數據，當出現異常狀況時可發出報警信號，供運行值班人員及時發現問題并做調整。

3．系統主要功能

3.1電能消耗過程的信息化、可視化

系統在線監測整個企業的用電實時數據和電能消耗動態信息，并將這些數據與相對應的設備、車間、班組生產數據相結合，現場運行管理人員可了解和掌握生產環節和重點設備的實時能耗狀況、單位能耗數據、能耗變化趨勢和實時運行參數等信息；

圖2：電氣系統模擬接線圖

3.2企業用電信息統計、管理

系統可自動生成多種用電及能耗信息統計圖形、曲線和報表，如以日、周、月、年為周期的電能消耗統計報表及生產單耗統計報表，為用戶提供全面有效節能信息，包括電能消耗結構分析、用電成本分攤、峰谷用電構成等，評估某一節能措施的效果和 關聯影響等，為節能管理和考核提供決策依據，對企業能源消耗結構和方式的改進、優化提出方案和建議；

圖3：用電統計報表及柱狀圖

3.3歷史用電數據數據對比、分析

系統具有強大的歷史能耗/能效數據追溯和分析功能，可在不同時段下生成各種能耗/能效數據報表和曲線，幫助用戶了解真實用電狀況，掌握最大負荷和最小負荷 的發生時間，及時發現生產工藝、運行方式和用電結構存在的深層次問題，為實施錯峰填谷、改善三相平衡度，提高負荷率，降低用電最大需量提供依據；

圖4：負荷變化趨勢

3.4電能質量及諧波監測

電力電子技術在電氣化鐵路、電解工廠、電弧爐冶煉和電機變頻調速等領域的廣泛應用，在提高生產效率的同時也產生了大量的諧波污染電網，導致諧波和電能質量問題的發生。諧波的主要危害：

諧波電壓或負序電壓會引起電力系統自動裝置誤動作；

電力系統中運行的電容器30%以上的事故是諧波造成的，諧波會造成電容器故障、發熱，甚至會發生“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

系統在線監測電能質量和諧波分量，通過諧波分量圖和趨勢圖，使用戶及時了解真實用電環境，避免諧波危害和電能質量問題的發生，降低供電系統諧波和無功損耗。通常購置諧波監測設備需要較大的投資，本系統能同時實現電能消耗狀況以及諧波監測、分析的雙重功能。

4．項目實施效果

系統投入運行后，供熱公司運行部負責人對系統評價很高，稱有了這套系統后，在辦公室里就能掌握下面所有用電設備的參數信息和運行情況，可以及時發展問題采取措施；系統提供的各種統計、分析數據，一方面可以幫助相關部門了解當前運行情況進行分析、決策，另一方面給公司內部能效管理、考核提供了依據，物有所值。

系統實施后,供熱公司通過系統監測、分析的運行數據，對用電結構進行了優化，加強了對班組用電的管理和考核，并根據電動機運行效率的合理調整了運行方式，收到了5.8%的節電效果。

第二篇：360安科瑞電能管理系統在蘇州婦女兒童活動中心的應用小結 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 的設計與應用

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，采用智能電力儀表采集配電現場的各種電參量和開關信號。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統實現配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵詞：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

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。根據配電系統管理的要求，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，充分利用了現代電子技術、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的最新發展，對變配電系統進行分散數據采集和集中監控管理。對配電系統的二次設備進行組網，通過計算機和通訊網絡，將分散的配電所的現場設備連接為一個有機的整體，實現電網運行的遠程監控和集中管理。系統結構描述

本監控系統主要實現蘇州婦女兒童活動中心樓層中的0.4kV配電系統進行用電監控與電能管理。該系統總計有85只儀表（其中包括6只PZ96L-E4/KC，79只PZ72L-E4/C），分3條總線，直接拉至機房值班室的串口服務器，最后通過網線拉至值班室的監控主機實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

本監控系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）網絡拓撲圖

間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內，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、打印機等設備。監控系統安裝在計算機上，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。

以上網絡儀表均采用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只能發送或接收數據，數據最高傳輸速率為10Mbps。

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RS485接口是采用平衡驅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32個設備，最大傳輸距離為1.2km。2 電力監控系統主要功能

2.1 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。

數據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，達到配電監控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

2.2 人機交互

系統提供簡單、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電氣一次主接線圖，顯示配電系統設備狀態及相應實時運行參數，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態刷新；模擬量顯示；開關量顯示；連續記錄顯示等。

2.3 歷史事件

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

2.4 數據庫建立與查詢

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

2.5 用戶權限管理

針對不同級別的用戶，設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產，生活帶來的損失，實現配電系統的安全，可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

2.6 運行負荷曲線

負荷趨勢曲線功能主要負責定時采集進線及重要回路電流和功率負荷參量，自動生成運行負荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況。點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能的切換；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，為分析整個系統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

2.7 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，把系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 案例分析

蘇州婦女兒童活動中心電能管理系統針對樓層配電箱的0.4kV配電系統進行電能管理，從而實現遠程實時監控。

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、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表，它能測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、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，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態，主要包括：開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警；斷路器變位時會發出報警信號，提醒用戶及時處理故障。

圖（2）低壓配電二次圖

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圖（8）趨勢曲線圖 結束語

隨著社會的發展及電力的廣泛應用，電力監控系統已成為全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000/3000電力監控與電能管理系統在蘇州婦女兒童活動中心的應用，可以實現對樓層配電箱用電的實時監控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監控系統。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態，對分合閘、負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，便于電能的遠程抄表以及分析、研究。該系統運行安全、可靠、穩定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的社會效益。［2］

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系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：

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控系統

Email：2880157861@qq.com