趙娜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：隨著工業(yè)企業(yè)對自動化要求的不斷提高，計算機技術、網絡技術、工業(yè)控制技術的不斷發(fā)展，越來越多的用戶開始重視智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)，近幾年智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)是以速度在發(fā)展。系統(tǒng)給人們帶來的節(jié)省人力成本、提供工作效率、提高生產安全可靠性等諸多點得到了業(yè)內人事的致認同，本文通過對浙江利爾達物聯(lián)網技術有限公司、浙江利合達工程技術有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng)的介紹，闡述了電力監(jiān)控系統(tǒng)對于企業(yè)用電管理的意義。

【關鍵詞】：電力監(jiān)控；工廠；企業(yè)；節(jié)能；

1   項目概述及建設目標

杭州利爾達科技有限公司，是提供物聯(lián)網嵌入式技術解決方案的高科技企業(yè)，企業(yè)于2014年在文西路與綠汀路口建設利爾達物聯(lián)網科技園，整個園區(qū)配電系統(tǒng)包括浙江利爾達物聯(lián)網技術有限公司和浙江利合達工程技術有限公司兩個部分，其中浙江利爾達物聯(lián)網技術有限公司、浙江利合達工程技術有限公司10kV配電系統(tǒng)均采用4路10kV進線、4臺變壓器出線；0.4kV配電系統(tǒng)分別包括4路低壓進線，84路低壓出線以及4路低壓進線，81路低壓出線。

供配電系統(tǒng)在次系統(tǒng)的設計上已經很好的保證了企業(yè)供電可靠性，但是還需要對供電系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控以及用電管理，這樣才能對供電系統(tǒng)可能存在的安全隱患和重要設備運行狀況有清楚、及時的了解，同時指導各用電設備合理用電，為建設綠色廠區(qū)打下堅實的基礎。企業(yè)配電系統(tǒng)運行維護人員對供配電系統(tǒng)要求有以下幾點：

• 提高供電系統(tǒng)的安全可靠性并長期保持，確保重要場所供電的連續(xù)性；
• 實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障；
• 減少系統(tǒng)線損，提高功率因數(shù)；
• 對各部門、各區(qū)域用電情況及時掌握，并能給出指導性意見
• 提高供配電系統(tǒng)自動化和運行效率，節(jié)省人力

2   電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計

在監(jiān)控管理系統(tǒng)的設計中，充分考慮了企業(yè)自身特性，以及用電系統(tǒng)的實際結構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，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)，自動化電力監(jiān)控軟件需要簡單易操作且符合相關規(guī)范標準。

2.1 電力監(jiān)控設備的選擇

對供電安全可靠性要求包括對供電系統(tǒng)實時的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在極短的時間內恢復供電，因此需要對10kV配電回路配置微機保護裝置，實時監(jiān)控10kV回路的運行狀況，并且在zui快40ms內對發(fā)生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應，通過聲光告警信號或直接切除嚴重故障點，避免事故發(fā)生和已發(fā)生的事故范圍擴大；通過I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開關開斷次數(shù)統(tǒng)計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過多功能計量表計，實時記錄各用電設備用電信息；通過無功補償控制器，實時監(jiān)控供配電系統(tǒng)功率因數(shù)，當系統(tǒng)功率因數(shù)降低時通過自動投電容器來進行就地無功補償。

2.2 電力監(jiān)控系統(tǒng)網絡構成

系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結構，縱向分為三層：監(jiān)控層、通訊網絡層和現(xiàn)場控制層。系統(tǒng)使用高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場總線技術及網絡通信技術，整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護方便。

監(jiān)控層包括工程師站和遠動通信站，包含監(jiān)控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電能管理軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據傳輸協(xié)議讀取通訊管理機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據信息，自動經過計算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數(shù)據嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。

考慮浙江利爾達物聯(lián)網技術有限公司、浙江利合達工程技術有限公司管理方式，在浙江利爾達物聯(lián)網技術有限公司、浙江利合達工程技術有限公司分別設置電力監(jiān)控系統(tǒng)，對浙江利爾達物聯(lián)網技術有限公司、浙江利合達工程技術有限公司供配電系統(tǒng)進行遠程管理。

通訊網絡層包括通訊管理機、網絡交換機等設備，網絡結構如下圖所示：

2.3 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

DL/T 5430-2009   《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設計技術規(guī)程》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

《家電網公司十八項電網重大反事故措施》

DL 448-91     《電能計量裝置管理規(guī)程》

ISO/IEC11801     《綜合布線標準》

2.4 電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計

系統(tǒng)依據客戶實際需求進行設計，并實現(xiàn)了次主接線圖界面顯示；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；電能報表查詢與打印；系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

數(shù)據的采集與處理

通過高精度智能儀表以技術手段實現(xiàn)自動化全實時、高密度的實時用電信息監(jiān)測，包括計算有功、無功、電流、電壓、總負荷、變壓器負荷率、功率、功率因數(shù)等，同時對電能進行合理的管控和預警，及時發(fā)現(xiàn)并改正運行中存在的用電異常，隨時處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時醒目提醒并主動記錄。

電能分項、分支路、分區(qū)域計量

將用電（照明插座、動力等）消耗進行分項統(tǒng)計，分項報表的實現(xiàn)幫助用戶對各分項用電消耗了如指掌；統(tǒng)計各區(qū)域、各班組、各回路電能消耗，準確定位用電消耗大戶，制定節(jié)能績效考核制度，推動節(jié)能降耗的真正有效執(zhí)行。為用能重點設備建立運行記錄檔案，長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養(yǎng)記錄，為設備的運行維護提供依據。

用電管理及計量體系的搭建

為了實現(xiàn)對利爾達利合達各用電回路用電量的監(jiān)管，系統(tǒng)設計了用電管理報表，系統(tǒng)通過對有功電度的采集，按照回路名稱的不同。按照計量體系搭建原則，自動生成日報表、月報表和年報表，將各進線回路與出線回路電能消耗量在同張報表中體現(xiàn)出來，并計算出線回路用電量之和，出線回路與進線回路誤差、誤差百分比（誤差百分比是否超標）等，幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)這種非正常用電問題。

同時電能管理系統(tǒng)可對某回路的某時間段內的用電量進行查詢，可以幫助后勤管理部門建立有效的用能管理考核制度。通過系統(tǒng)的建設和制度的建立，使各部門辦公、生產人員節(jié)能意識大大提高，有效的節(jié)約了企業(yè)管理辦公能源消耗。

3、供配電設計中應用電能管理系統(tǒng)的意義

綜上所述，電能管理系統(tǒng)幫助用電單位提率、減少損失、降低運營成本，電能管理系統(tǒng)能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電能管理系統(tǒng)的通信、故障報警、數(shù)據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監(jiān)控設備對數(shù)據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現(xiàn)，因此，不同的電能管理系統(tǒng)可以設計不同的組網方式,確保數(shù)據信息能夠迅速、的進行傳輸。另方面，在建筑、企業(yè)配電系統(tǒng)設計中運用電能管理系統(tǒng)，應該根據實際情況選擇監(jiān)控設備。

在工業(yè)企業(yè)等場所設置電能管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對企業(yè)內電能計量分項、分支、分區(qū)域管理，不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示企業(yè)各個配電回路的運作狀態(tài)，當企業(yè)電力系統(tǒng)的負載越標時，電能管理系統(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，便于有關人員分析企業(yè)各部分的用電狀況，使企業(yè)的用電活動加安全。參考文獻

[1]安科瑞《能效管理系統(tǒng)設計安裝圖冊》