安科瑞電氣股份有限公司

2.1整體方案設計

  整個廠區(qū)能源管理系統(tǒng)包括一棟三層的廠房，其中用電部分包括生產(chǎn)設備用電、工廠區(qū)空調(diào)用電、工廠區(qū)照明插座用電、消防用電、事物區(qū)用電，水部分包括純水以及污水排放。針對用電計量部分，通過4級配電結(jié)構，建立完整的計量體系，即第一級計量等于下一級計量總和，第二級計量等于第三級計量總和，以此類推。每個計量節(jié)點均安裝多功能電表、流量計等，電表流量計通過現(xiàn)場通訊總線接入通訊管理機，通訊管理機經(jīng)過以太網(wǎng)接入能源管理主機。

2.2網(wǎng)絡結(jié)構

  本次能源管理系統(tǒng)中現(xiàn)場所有計量表計均通過485總線連接至通訊管理機，通訊管理機通過以太網(wǎng)傳輸至能源管理主機，如下圖所示：

  系統(tǒng)使用高性能服務器及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場總線技術及網(wǎng)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。

  設置于數(shù)據(jù)中心主站包含監(jiān)服務器、網(wǎng)絡交換機、以及Acrel-5000能耗管理軟件，作為能耗分析、運行及專業(yè)人員的人機交互窗口，以圖形顯示、報表打印等各種方式對企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)進行分析、對比和統(tǒng)計，提供節(jié)能降耗的數(shù)據(jù)支持。

  能耗管理計算機和數(shù)據(jù)服務器從監(jiān)控管理層以太網(wǎng)提取數(shù)據(jù)，并且以各種圖形和數(shù)據(jù)的方式顯示在顯示器上，供操作人員運行和控制的人機界面。

  終端設備層設備通過RS485/MODBUS-RTU總線方式，采用屏蔽雙絞線接入通訊管理機，通訊管理機把采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)后，接以太網(wǎng)，供主站監(jiān)控計算機調(diào)用。

作為數(shù)據(jù)采集裝置的通訊管理機，通過基于XML格式的Socket通訊，將數(shù)據(jù)傳輸至能耗管理系統(tǒng)，并具備斷點續(xù)傳功能，當通訊管理機至能耗管理系統(tǒng)網(wǎng)絡中斷、軟件停止運行等異常狀況發(fā)生時，通訊管理機可以自動保存數(shù)據(jù)，當故障恢復之后數(shù)據(jù)自動上傳，保證能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性，確保能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析科學性。

2.3軟件設計及系統(tǒng)功能

  Acrel-5000企業(yè)能源管理系統(tǒng)核心是一套強大的能效分析管理系統(tǒng)，通過在線的用能數(shù)據(jù)信息采集、處理、分析和統(tǒng)計，幫助企業(yè)全面的了解真實用能情況、用能環(huán)境及生產(chǎn)效率水平。但是能源管理系統(tǒng)的建立只是起到一個管理工具的作用，企業(yè)需要建立一套符合企業(yè)實際情況的考核制度，企業(yè)的節(jié)能大目標層層分解、逐級落實，全員參與，能源計量體系是基礎，節(jié)能設備是輔助，節(jié)能管理制度才是根本。

數(shù)據(jù)采集與管理

  數(shù)據(jù)采集與處理是能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎，系統(tǒng)能實時和定時采集用能設備的模擬量（電流、電壓、功率、電度、頻率、流量）。系統(tǒng)管理軟件可以通過網(wǎng)絡直接讀取各計量設備采集的數(shù)據(jù)，并可以對采集的所有數(shù)據(jù)進行顯示、統(tǒng)計、分析、計算和存儲。 實時計算各線路的有功、無功功率值，實時計算每日、每月各條線路的有功，無功最大、最小及平均值。

  實時顯示、統(tǒng)計各回路各時段的電度值,對電能數(shù)據(jù)進行分時計費統(tǒng)計,根據(jù)用戶要求具有多種分時計費(尖、峰、谷、平值等)方案和費率的種類。實時顯示、統(tǒng)計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值

  實時顯示電容的投切狀態(tài)以及手動/自動狀態(tài)。

  數(shù)據(jù)采集周期、方式、參數(shù)等可由用戶在線定義，狀態(tài)量的變化優(yōu)先傳送。

信息處理

  對信號采集系統(tǒng)所采集實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算，將數(shù)據(jù)進行定時存儲。對同用能位不同時期、不同用能單位同一時期用能量進行統(tǒng)計；作為電費的管理平臺，與實際發(fā)生電費進行比較。

  清晰的反映整個企業(yè)各個部門、班組的用電構成，幫助企業(yè)建立合理的用電管理考核制度，對不同的班組、不同車間分別設計用電管理報表。對于各用能設備使用時間進行統(tǒng)計，計算出各設備單位時間耗能，為今后能源改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

  能耗報表實現(xiàn)了所有能耗數(shù)據(jù)的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等多種類型，通過能耗管理報表，對各分線能耗分別計量統(tǒng)計并與上一級回路進行匹配，建立完整的能源計量體系，找出能源管理的盲區(qū)、誤區(qū)。能源匯總?cè)缦聢D所示：

能耗綜合主界面

  通過綜合能耗主界面可以反映企業(yè)當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；界面下方顯示這能耗的當日逐時用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉(zhuǎn)到該分類能耗的用能分析主界面。

分區(qū)域、分部門能耗統(tǒng)計

  對能耗數(shù)據(jù)按區(qū)域、按部門分別進行統(tǒng)計，統(tǒng)計各區(qū)域、各設備能源消耗，準確定位用能消耗大戶，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(jié)果，結(jié)合設備維護保養(yǎng)記錄，為設備的運行維護提供依據(jù)。

能耗數(shù)據(jù)實時監(jiān)測和預警

  通過高精度智能儀表以技術手段實現(xiàn)自動化全實時、高密度的實時用能監(jiān)測，減少用能的“跑、冒、滴、漏”和計量誤差。實時監(jiān)視現(xiàn)場儀表的回傳數(shù)據(jù)，對能耗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。

1 結(jié)束語

  該項目所采用的Acrel-500能源管理系統(tǒng)已經(jīng)于2017年7月正式投入運行，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全。系統(tǒng)為各重點用能回路安裝計量裝置，建立能源管理體系，制定用能績效考核方案，通過計算機網(wǎng)絡和信息化技術，對重點用能回路進行用能量計量，提供了大量實時、準確的能耗數(shù)據(jù)，摸清能源流向、了解能源組成，同時通過能源管理軟件提供的各類圖表、報表，為管理者進行內(nèi)部計量考核、安全用電做出了數(shù)據(jù)依據(jù)用，方便用戶的找到用能不合理之處，指導用戶進行有針對性的管理措施和節(jié)能改造措施。

參考文獻

[1]《能效管理系統(tǒng)設計安裝圖冊》作者簡介：溫剛，男，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電    Email: 2880157863@qq.com手機：18702111736 QQ:2880157863