劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要:隨著企業(yè)改革的不斷深入,對用電管理的現(xiàn)代化水平要求越來越高,能夠快速、準確地獲得各用電環(huán)節(jié)的電能數(shù)據(jù),用電量分析、負荷管理、運行狀況監(jiān)測、電費自動結算,提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有力手段。為了使監(jiān)控系統(tǒng)斷得到完善,近年來技術人員對監(jiān)控系統(tǒng)的研究工作逐步增加,并且開始使用新的技術對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進行改造,為當前各部門化監(jiān)控系統(tǒng)的構建提供了極大幫助。本文通過上海雷允上藥業(yè)有限公司項目中的變電所及樓層的應用介紹電能管理系統(tǒng)在企業(yè)用電管理中的應用。
關鍵字:電能管理系統(tǒng);監(jiān)控系統(tǒng);集中抄表系統(tǒng);用電管理系統(tǒng);
0 引言
配電自動化,是項集計算機技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、控制技術、現(xiàn)代化設備及管理于體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性,改善電能質量,向用戶提供服務,降低運行費用,減輕運行人員的勞動強度。
企業(yè)電能管理系統(tǒng)是響應家節(jié)能降耗和精細化能源管理號召的產(chǎn)物,旨在提高終端用電效率和改變用電方式,在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,達到用電、節(jié)約資源和保護環(huán)境、實現(xiàn)“用電、經(jīng)濟用電、有序用電、智能用電”的用電目標。本文通過對(昆山)珀爾曼機電有限公司項目電能管理系統(tǒng)的建設,介紹電能管理系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)中的應用。
1 項目概述及建設目標
信息時代的到來,要求不間斷供電的設備越來越多,給供電提出了更高的要求。停電或限電會導致減產(chǎn),而忽然的停電則會危害工廠的重要設備。落后的人工配電方式,針對現(xiàn)代化的制造業(yè)是不適用的。只有實現(xiàn)配電自動化,才可能zui大限度地提高供電質量,滿足人們日常生活工作與生產(chǎn)的需要。實現(xiàn)配電站自動化可提高供電的可靠性。實現(xiàn)配電站自動化,可減少故障次數(shù),縮小事故范圍,縮短事故時間,為恢復供電、快速分析、診斷、報告事故原因提供有效的依據(jù)。
現(xiàn)上海雷允上藥業(yè)有限公司為響應家節(jié)能減排政策故對低壓等級配電做升級改造。為保證該設施供配電可靠故配置電能管理系統(tǒng),實時監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)以便后期管理。
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)的實際結構、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)對變電站低壓配電回路的實時監(jiān)控,有利于電能管理。另方面,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,及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態(tài),當站內電力系統(tǒng)的負載越標時,電力監(jiān)控系統(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,便于有關人員分析站內各部分的用電狀況,使站內的用電活動更加,從而保證站內人員的生命,提高車站工作人員的工作效率。
2.1 系統(tǒng)結構
依據(jù)上海雷允上藥業(yè)有限公司的配電情況分布情況,在線監(jiān)測系統(tǒng)建設采用分層分布式結構,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)絡結構如圖所示
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zui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安科瑞DTSD1352-C、及PZ80L-E4/C儀表,SB-2100流量計,也是構建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?,F(xiàn)場配置居正的電能表,實現(xiàn)低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監(jiān)測;并對每個回路斷路器分合閘狀態(tài)進行監(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)電力監(jiān)控系統(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串口服務器,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)了次主接線圖界面顯示及廠區(qū)電能占比餅圖;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;報表查詢與打印;系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線,用戶權限管理等主要功能。
2.3.1配電次圖顯示
電能管理系統(tǒng)具備友好的人機界面,能夠以配電次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況且數(shù)據(jù)采集頻率為1S,同時將實時采集的各回路的電參量信息,以及配電回路開關的分合閘狀態(tài),實時顯示在系統(tǒng)界面中。如下圖所示:
2.3.2流量計運行狀態(tài)監(jiān)測
電能管理系統(tǒng)提供流量計運行參量,如溫度、頻率、壓力、瞬時流量、累計流量,且能根據(jù)客戶容量需求實時展示系統(tǒng)否正常運行,并實時顯示在系統(tǒng)界面中。如下圖所示:
2.3.3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。
2.3.4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。具體如下圖:
2.3.5報警信息設置及查詢
電能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內存空間,進而長時間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進行記錄和存儲。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。具體如下圖:
2.3.6用戶權限管理
電能管理系統(tǒng)為了本項目系統(tǒng)穩(wěn)定運行,用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作(如配電回路名稱修改)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統(tǒng)運行維護管理通過可靠的保障。
3供配電設計中應用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義
綜上所述,針對以上問題,并根據(jù)客戶要求,對原有配電系統(tǒng)進行改造,改造后的電能管理系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)對各個配電回路的遠程監(jiān)測和集中管理,而且還實現(xiàn)了根據(jù)各監(jiān)測設備進行分類電能統(tǒng)計。通過對電能管理系統(tǒng)設置,工作人員可以在短時間內做出正確的判斷并進項操作。在了解電網(wǎng)狀態(tài)的情況下,工作人員能及時、準確的處理故障。除此之外,他更有重要的社會效益。減少人類在強電場中的工作時間,對從業(yè)人員的身體健康更有著重要的意義,可以避免很多職業(yè)病、人為觸電事故的發(fā)生。
參考文獻
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作者簡介:劉細鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司