摘要(yao)：隨(sui)著企(qi)業改革的(de)不斷(duan)深入，對現代化用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)管(guan)理的(de)水平要(yao)求越(yue)來(lai)越(yue)高，準(zhun)確、快速、經(jing)濟(ji)的(de)獲得用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)回(hui)路的(de)各類數據進(jin)行用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)分析、負荷管(guan)理、表計運行狀(zhuang)況監測、電(dian)(dian)(dian)費(fei)自動結算的(de)基礎。同時也是(shi)提(ti)高企(qi)業經(jing)濟(ji)效益(yi)的(de)手段(duan)。近年來(lai)技術人員(yuan)對監控系統(tong)的(de)研(yan)究工作逐步增加，并且開始使用(yong)(yong)新的(de)技術對現有的(de)監控系統(tong)進(jin)行改造。本文通(tong)過浙(zhe)江海康微(wei)影的(de)配電(dian)(dian)(dian)柜的(de)應(ying)用(yong)(yong)介(jie)紹安科瑞(rui)電(dian)(dian)(dian)能管(guan)理系統(tong)在工廠(chang)領域(yu)中的(de)應(ying)用(yong)(yong)。

0、引言

  Acrel-3000是利(li)用(yong)(yong)智能電力(li)監測裝置，結合(he)現(xian)場總線及(ji)以太網通信技術(shu)，運用(yong)(yong)計算機和(he)軟件技術(shu)，綜合(he)構成的(de)電能管理系統。采用(yong)(yong)分布式的(de)網絡結構，實現(xian)了對(dui)企業配電終端的(de)管理，實現(xian)了對(dui)高(gao)低壓系統等設備的(de)實時監控采集分析電能數(shu)據。

  隨著電(dian)(dian)力網絡的(de)不斷發展，用(yong)電(dian)(dian)負(fu)荷的(de)持續(xu)增長，各種新型(xing)負(fu)載(zai)不斷涌現，用(yong)戶更(geng)(geng)加(jia)(jia)關注電(dian)(dian)能(neng)(neng)問題(ti)，同(tong)時也(ye)對電(dian)(dian)能(neng)(neng)提出了(le)更(geng)(geng)加(jia)(jia)嚴格的(de)要求。用(yong)戶需(xu)要更(geng)(geng)加(jia)(jia)的(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)管(guan)理(li)(li)管(guan)理(li)(li)解(jie)決(jue)方(fang)案來應對上述變化帶來的(de)挑戰，以實現配電(dian)(dian)系統(tong)持續(xu)可(ke)靠(kao)、低耗的(de)運行。

1、項目概述及建設目標

  浙(zhe)江海(hai)康微影傳感科(ke)技有限公司(si)(si)（HangzhouHikmicroSensingTechnologyCo.,Ltd.）是海(hai)康威(wei)視數(shu)字旗下子(zi)公司(si)(si)。公司(si)(si)位于(yu)浙(zhe)江省杭(hang)州市，成立于(yu)2016年。公司(si)(si)是以MEMS技術為核心(xin)的視覺(jue)傳感器(qi)解決方案提供商，面向提供高(gao)性(xing)能、低功耗(hao)的視覺(jue)傳感器(qi)及機芯組件。產品可廣泛應用于(yu)安防監(jian)控、輔助(zhu)駕(jia)駛、災難預(yu)防、工業測溫、醫療檢疫、消(xiao)費電(dian)子(zi)等多個(ge)領域。

  本項目(mu)通(tong)過(guo)對浙江海康微影公司內配(pei)電(dian)(dian)柜加裝安科瑞電(dian)(dian)力(li)儀表(biao)監測，并通(tong)過(guo)數(shu)據實(shi)時顯示一次圖狀態機電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、功(gong)率等(deng)信息，通(tong)過(guo)對儀表(biao)電(dian)(dian)能(neng)數(shu)據的(de)采集定(ding)制(zhi)電(dian)(dian)能(neng)報表(biao)，用于每個月用電(dian)(dian)成本核算。

2、電能管理系統的設計

  在監控系統(tong)的(de)(de)(de)設計中，要充分考慮客戶(hu)的(de)(de)(de)實(shi)際需求，以及電力系統(tong)的(de)(de)(de)實(shi)際結構、電力系統(tong)的(de)(de)(de)實(shi)際載荷能力等因素，進而合(he)理(li)的(de)(de)(de)選(xuan)擇監控設備，這既有利于減(jian)少系統(tong)運作的(de)(de)(de)成(cheng)本，同時也有利于系統(tong)功能的(de)(de)(de)實(shi)現。   

  本項目的電能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)，可(ke)以(yi)實現對配(pei)電回路的實時監(jian)控(kong)，有利于電能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)(guan)理(li)。另一(yi)方面，電能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)不僅能(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)準確(que)的表示出(chu)回路的用電狀(zhuang)況，它還具備(bei)網絡通(tong)訊等(deng)功能(neng)(neng)(neng)，能(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)與計(ji)算機、串口(kou)服務器等(deng)設(she)備(bei)進行組(zu)合，及時的顯示站內各個配(pei)電回路的運作狀(zhuang)態，當車(che)間(jian)電力系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的負載(zai)越標(biao)時，電能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)迅速報(bao)警，發出(chu)語音提示。另外，電能(neng)(neng)(neng)管(guan)(guan)(guan)理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)還能(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)生成報(bao)表、曲(qu)線圖等(deng)統(tong)(tong)(tong)(tong)計(ji)信(xin)息，便于有關人員分析站內各部分的用電狀(zhuang)況，提高工作人員的工作效率(lv)。

2.1 系統結構

  依(yi)據浙江海康微影的配電(dian)情況分布情況，在(zai)線監測系統(tong)建設(she)采用分層(ceng)分布式(shi)結構，系統(tong)包括：站(zhan)控管理(li)層(ceng)、網絡通訊(xun)層(ceng)、現場設(she)備層(ceng)。

  系統網絡結構如(ru)圖所示：

  站控(kong)管理(li)層管理(li)人(ren)員與計算(suan)機(ji)(ji)進(jin)行人(ren)機(ji)(ji)交互(hu)的直(zhi)接窗(chuang)口，對采集的現(xian)場(chang)各類數據信息計算(suan)、分析(xi)與處理(li)，并以(yi)圖形、數顯、聲音(yin)等方式反映現(xian)場(chang)的運行狀況(kuang)，是系(xi)統的上層部分。主(zhu)要由系(xi)統軟件(jian)和必要的硬件(jian)設備，如工(gong)業級(ji)計算(suan)機(ji)(ji)、打印機(ji)(ji)、UPS電源等組(zu)成。

  通訊(xun)層使(shi)用的(de)設(she)備為串口服(fu)務器。該層是(shi)數(shu)據信息交換的(de)橋梁，負(fu)責對現場設(she)備回送(song)的(de)數(shu)據信息進行(xing)采(cai)集(ji)、分類和(he)傳送(song)等工作的(de)同(tong)時，轉達(da)上位機對現場設(she)備的(de)各(ge)種控制命令。

  現場(chang)設備層(ceng)主要是(shi)連接(jie)于網絡中用于電參量(liang)采(cai)集測(ce)量(liang)的(de)各(ge)類型(xing)的(de)儀表(biao)等(deng)(deng)，也是(shi)構建該(gai)配電系統必要的(de)基本(ben)組(zu)成元素(su)。現場(chang)配置安科瑞的(de)pz80系列(lie)儀表(biao)，實(shi)現低壓(ya)回路三相電流、三相電壓(ya)、頻率(lv)、功率(lv)、等(deng)(deng)電參量(liang)監測(ce)。

2.2 網絡設計(ji) 

  電能管(guan)理系(xi)統中(zhong)的(de)網絡系(xi)統能夠及(ji)時的(de)對數據進行傳輸，并(bing)迅速(su)傳遞(di)操作指令，是實現(xian)(xian)電能管(guan)理系(xi)統各(ge)項功能的(de)基礎(chu)。把現(xian)(xian)場每(mei)個設備就地與總線(xian)連接(jie)，之后在把各(ge)條總線(xian)全(quan)部接(jie)入通(tong)訊采集(ji)器，來實現(xian)(xian)與主機(ji)的(de)傳遞(di)。

2.3監(jian)控系統軟件功能設計

  系統依據客(ke)戶(hu)實(shi)際需求(qiu)進行(xing)設計，并(bing)實(shi)現了一(yi)次主(zhu)接線圖界面(mian)顯示；電(dian)參量遙測及電(dian)參量越限報警；事件(jian)記錄；系統運(yun)行(xing)異常監(jian)測；故(gu)障報警及操(cao)作(zuo)記錄；報表查詢(xun)與打印；系統負荷實(shi)時、歷史曲線，用戶(hu)權限管理等主(zhu)要功能。

2.3.1數據的采集(ji)與處理

  數據(ju)采(cai)集主(zhu)(zhu)要包括(kuo)模擬量(liang)以(yi)及開(kai)關量(liang)的(de)采(cai)集。模擬量(liang)的(de)采(cai)集主(zhu)(zhu)要是(shi)對(dui)線(xian)路(lu)電壓、電流、功(gong)率(lv)、功(gong)率(lv)因數、頻率(lv)等(deng)信息(xi)進(jin)行(xing)采(cai)集，開(kai)關量(liang)的(de)采(cai)集則主(zhu)(zhu)要是(shi)對(dui)斷路(lu)器的(de)工(gong)作狀態，以(yi)及斷電保護(hu)、運行(xing)故障等(deng)報警信息(xi)進(jin)行(xing)采(cai)集，實(shi)現遠(yuan)程數據(ju)的(de)本地實(shi)時顯示。數據(ju)處理主(zhu)(zhu)要是(shi)把(ba)按(an)要求采(cai)集到(dao)的(de)電參量(liang)實(shi)時準確的(de)顯示給用戶，達到(dao)配(pei)電監控的(de)自動(dong)化(hua)化(hua)要求，同時把(ba)采(cai)集到(dao)的(de)數據(ju)存入數據(ju)庫供用戶查(cha)詢。

2.3.2數據報表統計

  電(dian)能(neng)管理系(xi)統以豐富的(de)(de)數據報(bao)表體現計(ji)量(liang)(liang)體系(xi)的(de)(de)完(wan)整性(xing)。系(xi)統具備各回路(lu)定時(shi)抄表匯總統計(ji)功(gong)能(neng)，用戶可(ke)自由查詢自系(xi)統正(zheng)常運行以來任意時(shi)間段內各配電(dian)節點(dian)的(de)(de)用電(dian)情況，即該(gai)節點(dian)進線(xian)用電(dian)量(liang)(liang)與各分支(zhi)回路(lu)消耗電(dian)量(liang)(liang)的(de)(de)統計(ji)分析報(bao)表。該(gai)功(gong)能(neng)使得用電(dian)可(ke)視(shi)透明(ming)，并在用電(dian)誤差偏大時(shi)可(ke)追溯，維護計(ji)量(liang)(liang)體系(xi)的(de)(de)正(zheng)確性(xing)。

2.3.3電流(liu)曲線(xian)查詢

  電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)管(guan)理(li)(li)系統(tong)(tong)對(dui)(dui)配電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)總進線(xian)回路和重要負荷的(de)(de)(de)(de)(de)出線(xian)設計了負荷趨(qu)勢曲線(xian)。便(bian)于配電(dian)(dian)(dian)維護人(ren)員(yuan)及時掌握用(yong)電(dian)(dian)(dian)需(xu)(xu)求與(yu)供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)負荷占比(bi)，確保供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)可靠性，為用(yong)戶單位的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)能(neng)(neng)權(quan)益提供(gong)(gong)保障(zhang)。借助該功(gong)能(neng)(neng)，還可分析用(yong)能(neng)(neng)需(xu)(xu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)長趨(qu)勢，適時調整需(xu)(xu)量(liang)申(shen)報(bao)，減少因需(xu)(xu)量(liang)偏差過大造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)余(yu)繳費(fei)。其次，電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)管(guan)理(li)(li)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)數據記(ji)(ji)錄(lu)功(gong)能(neng)(neng)也(ye)包括對(dui)(dui)故障(zhang)信息(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)記(ji)(ji)錄(lu)，即對(dui)(dui)故障(zhang)發(fa)生時的(de)(de)(de)(de)(de)實時電(dian)(dian)(dian)流、實時電(dian)(dian)(dian)壓(ya)等數據進行記(ji)(ji)錄(lu)存(cun)儲。電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)管(guan)理(li)(li)系統(tong)(tong)能(neng)(neng)通過管(guan)理(li)(li)人(ren)員(yuan)對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)、電(dian)(dian)(dian)流及功(gong)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)設置(zhi)，從而實時監(jian)測配電(dian)(dian)(dian)情況，是否出現短路或者超負荷等情況，便(bian)于工作(zuo)人(ren)員(yuan)解決(jue)。

2.3.4用戶權(quan)限管理

  電(dian)能(neng)(neng)管理系(xi)統(tong)為了本(ben)項目系(xi)統(tong)安(an)全穩定(ding)(ding)運(yun)行，用戶(hu)權限(xian)管理能(neng)(neng)夠防止未經*的(de)操(cao)(cao)作（如配電(dian)回路(lu)名(ming)稱修改）。可(ke)以定(ding)(ding)義(yi)不同級別用戶(hu)的(de)登錄名(ming)、密碼及操(cao)(cao)作權限(xian)，為系(xi)統(tong)運(yun)行維護管理通過(guo)可(ke)靠的(de)安(an)全保障。

3、建設電能管理系統的意義

  綜上所述，電(dian)能(neng)(neng)管理系統(tong)能(neng)(neng)反映實(shi)(shi)(shi)際的(de)電(dian)能(neng)(neng)消耗水平和電(dian)能(neng)(neng)利用率狀況，實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)了(le)對用戶電(dian)信息的(de)統(tong)一(yi)(yi)存儲和分析，對實(shi)(shi)(shi)現(xian)(xian)電(dian)能(neng)(neng)的(de)人性化管理具(ju)有重要意義。 但是(shi)由于各個管理系統(tong)產品之(zhi)間(jian)沒(mei)有統(tong)一(yi)(yi)的(de)通信的(de)標準，并(bing)且實(shi)(shi)(shi)施現(xian)(xian)代化的(de)電(dian)能(neng)(neng)管理系統(tong)不能(neng)(neng)*拋(pao)棄傳統(tong)。 因(yin)此構(gou)建一(yi)(yi)個基(ji)于工業以(yi)太網的(de)電(dian)能(neng)(neng)管理系統(tong)的(de)過(guo)程(cheng)必然是(shi)曲折漫長(chang)的(de)過(guo)程(cheng)。

  對(dui)于大型工廠來說，單(dan)位(wei)收入與電能(neng)對(dui)比體現了(le)管(guan)理水平，是(shi)對(dui)超市進(jin)行成本核算與控制的重要依據(ju)。

  電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)管理(li)系(xi)統(tong)是(shi)響應(ying)國家節能(neng)降耗和精細(xi)化能(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)號召的產品，電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)管理(li)系(xi)統(tong)再(zai)提高終端用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)效率和改變用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)方式，再(zai)滿足同(tong)樣用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)能(neng)的同(tong)時，實現(xian)用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)和設(she)備危險(xian)預(yu)警(jing)，減(jian)少電(dian)(dian)(dian)(dian)量消耗和電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)需(xu)求，達到安全(quan)(quan)用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)、節約資源(yuan)(yuan)和保護環境，實現(xian)“安全(quan)(quan)用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)、經濟用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)、有序用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)、智能(neng)用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)”的用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)目(mu)標。

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