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)，用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量的問題，同時對節(jié)能減排也提出了更加嚴(yán)格的要求。用戶需要更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)，以實現(xiàn)變配電系統(tǒng)的持續(xù)、高效、低耗的運行。

　　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，是一項集計算機(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，向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強(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)，用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問題，同時也對電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應(yīng)對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運行。

　　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)專業(yè)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)國務(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)計方案

　　3.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

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

　　DL/T 698.1-2009第1部分：       總則

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

　　DL/T 698.31-2010 第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第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第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第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 　                  《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

　　GB2887 計算站場地技術(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)級計算機(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。

　　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：保證計算機(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，保證站控管理層設(shè)備的正常運行，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)議實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上位機(jī)的實時通訊。

　　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，采用具有高可靠性、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)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實時傳送至監(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、5A，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：