王長幸 江蘇安科瑞

      摘要：本文介紹基于Acrel-3000電能管理軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場操作的無序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。

      關(guān)鍵詞：電能管理軟件；網(wǎng)絡(luò)電力儀表；歐木特種紙業(yè)

0引言

      近年來，隨著電網(wǎng)現(xiàn)代化程度的不斷提高，變配電站將向數(shù)字化，智能化發(fā)展。智能電子設(shè)備將會(huì)越來越多地應(yīng)用于變配電站中的保護(hù)，控制和測量領(lǐng)域。電能管理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠明顯提高數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)有效性，從而提高管理的規(guī)范性，安裝在監(jiān)控側(cè)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表與變配電站電能管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，可以提供充分的電力系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而提高整個(gè)變配電站的運(yùn)行和維護(hù)水平。

      Acrel-3000電能管理軟在淄博歐木特種紙業(yè)有限公司的應(yīng)用，成功實(shí)現(xiàn)了2個(gè)低壓配電室電力參數(shù)的集中采集，成為淄博歐木特種紙業(yè)有限公司變配電站向數(shù)字化，智能化發(fā)展的標(biāo)志。

1項(xiàng)目介紹

      淄博歐木特種紙業(yè)有限公司是山東齊峰特種紙業(yè)股份有限公司的全資子公司。2003年企業(yè)被國家科技部命名為國家新材料產(chǎn)業(yè)化基地骨干企業(yè)，2004 年進(jìn)入全國私營企業(yè)納稅排行榜，公司擁有山東省企業(yè)技術(shù)開發(fā)中心、山東省裝飾原紙工程技術(shù)中心和院士工作站，由中國*造紙?jiān)菏筷惪藦?fù)教授擔(dān)任專家。企業(yè)是*重點(diǎn)，山東省造紙企業(yè)、淄博市明星企業(yè)，“雙峰牌”系列裝飾原紙產(chǎn)品榮獲“山東省商標(biāo)”和“山東”的稱號(hào)。公司通過了ISO9001 質(zhì)量、ISO14001 環(huán)境、OHSAS18001 安全三標(biāo)管理體系認(rèn)證，2007年、2008年連續(xù)兩年被國家統(tǒng)計(jì)局評(píng)為裝飾原紙行業(yè)全國銷售量、銷售額*名，被中國創(chuàng)業(yè)投資界評(píng)為2009中國投資價(jià)值企業(yè)50強(qiáng)，被央視證券資訊頻道評(píng)為2009中國投資潛力企業(yè)。

     歐木特種紙業(yè)二期電能管理系統(tǒng)現(xiàn)場為新建的15#車間，2個(gè)低壓配電室：制漿配電室和造紙配電室，配電室內(nèi)采用安科瑞ACR系列電能管理儀表采集各回路的電流、電壓、電能等電參量，然后通過中間層采集設(shè)備經(jīng)局域網(wǎng)傳到監(jiān)控室計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)遙測、遙信功能。

2用戶需求

     安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)集成部對(duì)歐木特種紙業(yè)二期電能管理系統(tǒng)要解決的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，弄清楚項(xiàng)目發(fā)起人及項(xiàng)目其他干系人的要求¸待開發(fā)的信息系統(tǒng)要解決客戶和用戶的業(yè)務(wù)問題以及問題的來龍去脈后，經(jīng)雙方溝通知電能管理系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)各配電室各饋線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實(shí)時(shí)刷新，配電室整體一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示；完成對(duì)各配電回路的電壓、電流或功率實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線的繪制，便于分析該回路配電運(yùn)行工況；完成對(duì)各回路的電能集抄功能，并自動(dòng)生成符合客戶管理需求的用電報(bào)表，所有報(bào)表或圖表支持查詢打印功能；對(duì)各監(jiān)測點(diǎn)的通訊狀態(tài)或異常用電進(jìn)行報(bào)警，便于管理人員實(shí)時(shí)掌握并分析配電運(yùn)行情況

3設(shè)計(jì)方案

     根據(jù)可靠性和率配電管理的要求，以及實(shí)用性，安全性，實(shí)時(shí)性，穩(wěn)定性，可擴(kuò)展性和易維護(hù)性的原則，安科瑞電氣股份有限公司對(duì)中化平原化工有限公司的智能配電系統(tǒng)的改造提供如下設(shè)計(jì)方案

  3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

  系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

  ISO/IEC11801            《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

  JGJ/T 16-92             《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

    GB/J63-90               《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

    GB/T13730               《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

    GBJ63-93                《電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》

    GB2887                  《計(jì)算站場地技術(shù)要求》

  GB/50198-94             《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

  GB50254/59-96           《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

    IEC-61131-3             《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

 3.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D

     為滿足配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，配電室現(xiàn)場安裝安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表通過屏蔽雙絞線手拉手相連至串口服務(wù)器，串口服務(wù)器通過五類線接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，進(jìn)而傳輸至后臺(tái)主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，存儲(chǔ)，處理，實(shí)時(shí)顯示以及歷史查詢

3.3儀表，通訊線纜，交換機(jī)及串口服務(wù)器選型

      對(duì)歐木特種紙業(yè)有限公司提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案，站控管理層設(shè)備層采購華北工控的工業(yè)主機(jī)，聯(lián)想的顯示器，SANTAK的UPS以及HP的打印機(jī)；網(wǎng)絡(luò)通訊層使用MOXA的NPORT5630-8串口服務(wù)器，3C16470網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；現(xiàn)場設(shè)備層采安科瑞公司ACR系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表，總線鋪設(shè)屏蔽雙絞線，以滿足系統(tǒng)組網(wǎng)的要求，具體設(shè)備如下表：

4 系統(tǒng)功能

      上位機(jī)軟件采用Acrel -3000電能管理軟件，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電能管理的功能。該組態(tài)軟件是對(duì)現(xiàn)場電力參數(shù)進(jìn)行采集與過程控制的軟件，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實(shí)現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能，比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用（例如趨勢曲線、報(bào)警等）對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地?cái)?shù)據(jù)*相同，通過“組態(tài)”的方式可以縮短自動(dòng)化工程師的系統(tǒng)集成的時(shí)間，提高集成效率。

 4.1. 一次圖顯示：ACREL-3000軟件通過中間采集設(shè)備采集現(xiàn)場電能管理儀表數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)一次圖顯示出來。如下圖所示，各個(gè)回路三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能等電參量實(shí)時(shí)刷新顯示，能直觀反映該系統(tǒng)各進(jìn)出線回路運(yùn)行狀況。

4.2. 遠(yuǎn)程抄表查詢：各個(gè)配電室各個(gè)回路按照時(shí)間段進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢。選擇回路后，可選擇時(shí)間間隔、時(shí)間長度對(duì)該回路進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢，包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)和電能等常用數(shù)據(jù)。查詢結(jié)果可導(dǎo)出成EXCEL表格進(jìn)行保存，也可打印保存。

 4.3趨勢曲線：各重要回路電流、功率實(shí)時(shí)趨勢顯示及歷史趨勢查詢功能。選擇回路后，該回路實(shí)時(shí)趨勢曲線會(huì)不斷刷新，選擇“起始時(shí)間”可查看該回路歷史趨勢曲線，選擇“時(shí)間長度”可查看歷史日、月、年趨勢曲線，能更加直觀反映該回路運(yùn)行情況。

5 項(xiàng)目實(shí)施后的效果分析

    實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集,降低管理費(fèi)用：可以實(shí)現(xiàn)各種電參量數(shù)據(jù)的集中采集記錄,集中數(shù)據(jù)分析,減少分支變電所數(shù)據(jù)的沉淀，集中信息反映。

    兼容性和可擴(kuò)展性分析：Acrel-3000智能電能管理系統(tǒng)充分考慮了與BA系統(tǒng)之間的互連互通，避免成為信息孤島，只要稍做調(diào)整即可與正在實(shí)施或即將實(shí)施的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)接，可以充分保護(hù)企業(yè)的投資。

    保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性，防止被修改：原始的由現(xiàn)場電工抄表后送交管理層的方式,增加了因數(shù)據(jù)抄送過程中被修改而使領(lǐng)導(dǎo)讀臟數(shù)據(jù)的幾率，Acrel-3000智能電能管理系統(tǒng)保持了數(shù)據(jù)的原始性，便于領(lǐng)導(dǎo)層了解真實(shí)的數(shù)據(jù)。

 6結(jié)束語

    本文以Acrel-3000智能電能管理系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為核心，分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選型，以及Acrel-3000電能管理系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)。在電能管理系統(tǒng)中，配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表具有實(shí)施簡明、投資少等顯著優(yōu)點(diǎn)，可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，減少工作人員，提率。同時(shí)，根據(jù)建立的電能計(jì)量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計(jì)劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。

作者簡介：

王長幸 (1985-)，女，本科，就職于江蘇安科瑞電器制造有限公司

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