徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

    摘 要：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和國家對工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排的力度加大，企業(yè)用電成本已成為衡量現代化高效率工廠的重要指標。電能管理軟件的應用大大提高了電能量的利用效率和管理水平，本文介紹基于網絡電力儀表的Acrel-3000電能管理系統在小松鑄造有限公司電能管理中的應用，系統實現了分散式采集和集中控制管理的智能化、數字化、網絡化電能管理。

    1、項目概況

    小松（常州）鑄造有限公司是小松集團在中國投資設立的生產鑄造產品的工廠之一，位于江蘇省常州市，是小松集團在中國最早投資設立的三家工廠之一。

    整個項目共包括2個25kV變電所以及9個0.4kV變電所，各變電所分散的分布于廠內，整個系統采用分層分布式結構，分為現場測控層、網絡通訊層以及系統管理層。系統管理層位于1#35kV變電所內，實現各配電室電力設備的集中監(jiān)視和管理。

    2、初步方案設想

    小松鑄造有限公司每月電力成本支出較高，但是缺乏有效的能源計量系統，無法準確了解本企業(yè)的電能流向，因此需要建立一套有效的電能管理系統，用于企業(yè)內部考核管理，并此基礎上逐步整理完善電力運行參數數據庫，對數據進行多層次多方面的開發(fā)利用（如決策需要、電能分析、數據報送）。同時通過網絡技術使之成為作為小松鑄造有限公司信息化系統的重要子系統，以實現智慧廠區(qū)和數字廠區(qū)。

    1）部分回路在特定時期功率會非常大，需要對該部分回路進行有功功率監(jiān)視，當功率達到一定值（該值可以由用戶確定后并設定好），可以通過聲光報警提醒系統管理人員；

    2）需要對企業(yè)生產用電進行記錄，根據企業(yè)的實際生產需要，制定相應的電能統計報表，并將各生產線用電數據與總進線進行對比，每月與供電局提供的數據進行對比，以此作為考核各班組產能能耗的依據；

    3）計算出各設備使用時間以及設備空載時間；

    4）設計復費率電能管理報表，將不同時間段不同費率的用電量分別進行統計。

    3、設計方案

    3.1整體方案設計

    整個企業(yè)共有兩個35kV變電所，9個0.4kV變電所，其中1#變電所共9個回路，2#變電所21個回路，3#變電所共12個回路，4#變電所15個回路，5#變電所共13個回路，6#變電所20個回路，7#變電所12個回路，8#變電所9個回路，9#變電所22個回路，10#變電所（35kV變電所1）9個回路，35kV變電所2共計3個回路需要納入本次電能管理系統。由于企業(yè)成立時間較久，各變電所在設計之初只有部分變電所安裝了數字式電能表，其余均未安裝智能電表，不符合企業(yè)智能化需求，因此此需要對該部分回路進行改造，加裝智能電表。

    考慮整個項目的安裝方便以及用戶自身的需求，本項目為各配電回路加裝導軌式電度表DTSD1352，所有智能儀表直接通過485總線接入通訊管理機。由于企業(yè)內部已經建設內部局域網，本著節(jié)約成本，充分利用現有的資源的原則，本項目各變電所內通訊管理機通過網線接入就近局域網接口，經廠內局域網傳輸至在變電室值班室。在變電所值班室內配置通訊管理屏并配置網絡交換機、UPS不間斷電源網絡交換機等設備

    3.2系統結構

    整個系統采設計了一套Acrel3000電能管理系統，采用分層分布式結構，即現場設備層、網絡管理層、監(jiān)控管理層，如圖1所示：

圖1

    整套電能管理系統監(jiān)控管理層包括電能管理主機、打印機、UPS電源等，整個系統的核心Acrel3000電能管理軟件安裝于電能管理主機，UPS電源作為不間斷電源，當設備供電出現故障時，可以保證電能管理主機正常運行，電能數據不丟失。電能管理值班室位于35kV變電所值班室內。

    各用電回路電能數據的采集主要通過DTSD1352、DTSF1352、PD284E-9S4（8#、9#配電室）、ACR320EFK（4#配電室）等進行電能信息的基礎采集，這些采集設備可獨立完成數據采集、計算、通訊等功能，一個設備出現問題時，不會影響其他設備正常運行。所有這些設備均有485通訊接口，可以通過RS485總線連接到網絡層。

    針對各低壓變電所比較分散，底層各智能電表具備RS485接口，網絡通訊介質采用屏蔽雙絞線，通訊協議采用Modbus通訊規(guī)約，通過RS485總線方式將數據傳送至通訊管理機，并經過企業(yè)內部局域網將數據上傳至電能管理主機。

    整個配電系統以計算機站控管理系統為核心，采用現代通訊技術，對整個配電系統的用電狀況進行統一管理，實時監(jiān)測每個環(huán)節(jié)、每種設備的用電量；實時監(jiān)測、監(jiān)督電能質量，及時發(fā)現用電故障，避免用電的浪費。