PDM用电能效管理系统在太原高新区供热公司应用案例

第一篇：PDM用电能效管理系统在太原高新区供热公司应用案例

PDM用电能效管理系统在太原高新区供热公司的应用

1．项目概述

太原高新区供热公司是隶属于太原高新区管委会的国有企业，负责整个高新区范围内单位和居民的冬季供暖服务，供暖设备以国产为主，关键部件由国外引进，生产控制引进进口DCS控制系统，并装有变频调速装置等其他节电设备。由于供热系统用电的特殊性，用电负荷波动很大，每个供热周期内前期与后期设备运行效率相差很多，各阶段变压器使用率也不同，通过合理调整运行方式和用电结构实现节能降耗的空间很大。另外，供热公司大功率电机很多，且普遍安装变频调速设备，导致系统谐波问题严重，经常发生设备无法正常启动，开关、电容器损坏的事故。因此，在经过多次考察和调研后决定安装我公司用电管理系统，达到优化运行方式和用能结构实现合理用电、节约用电，有效降低用电成本以及谐波在线监测、分析的双重目的。

系统实施后，企业管理人员随时通过计算机直观看到各生产环节主要设备的运行情况和相关运行参数，及时发现运行中出现的问题，研究分析哪些是合理使用，哪些是不合理使用，哪些损失是必要的，哪些损失是不必要的。在此基础上找出使用中的问题，制定节电措施和整改规划。

同时系统在线采集并自动生成各种用电数据统计、分析报表，及时向管理人员提供整体、各工序以及班组电能消耗统计分析数据，解决企业没有专职的能源统计、管理人员的问题，有效提高能源管理效率和水平。

2．系统架构及项目实施情况

图1：系统架构图

根据企业生产用电结构，选择对1#主变、2#主变、500KVA箱变和1#锅炉、5#锅炉、1#循环泵、3#循环泵共7条回路的用电数据进行采集和监测。

系统在线监测各回路用电数据，当出现异常状况时可发出报警信号，供运行值班人员及时发现问题并做调整。

3．系统主要功能

3.1电能消耗过程的信息化、可视化

系统在线监测整个企业的用电实时数据和电能消耗动态信息，并将这些数据与相对应的设备、车间、班组生产数据相结合，现场运行管理人员可了解和掌握生产环节和重点设备的实时能耗状况、单位能耗数据、能耗变化趋势和实时运行参数等信息；

图2：电气系统模拟接线图

3.2企业用电信息统计、管理

系统可自动生成多种用电及能耗信息统计图形、曲线和报表，如以日、周、月、年为周期的电能消耗统计报表及生产单耗统计报表，为用户提供全面有效节能信息，包括电能消耗结构分析、用电成本分摊、峰谷用电构成等，评估某一节能措施的效果和 关联影响等，为节能管理和考核提供决策依据，对企业能源消耗结构和方式的改进、优化提出方案和建议；

图3：用电统计报表及柱状图

3.3历史用电数据数据对比、分析

系统具有强大的历史能耗/能效数据追溯和分析功能，可在不同时段下生成各种能耗/能效数据报表和曲线，帮助用户了解真实用电状况，掌握最大负荷和最小负荷 的发生时间，及时发现生产工艺、运行方式和用电结构存在的深层次问题，为实施错峰填谷、改善三相平衡度，提高负荷率，降低用电最大需量提供依据；

图4：负荷变化趋势

3.4电能质量及谐波监测

电力电子技术在电气化铁路、电解工厂、电弧炉冶炼和电机变频调速等领域的广泛应用，在提高生产效率的同时也产生了大量的谐波污染电网，导致谐波和电能质量问题的发生。谐波的主要危害：

谐波电压或负序电压会引起电力系统自动装置误动作；

电力系统中运行的电容器30%以上的事故是谐波造成的，谐波会造成电容器故障、发热，甚至会发生“鼓肚”爆炸事故。

电源中谐波成份会引起电能计量误差和电费收取的公正性。

图5：谐波分量图

系统在线监测电能质量和谐波分量，通过谐波分量图和趋势图，使用户及时了解真实用电环境，避免谐波危害和电能质量问题的发生，降低供电系统谐波和无功损耗。通常购置谐波监测设备需要较大的投资，本系统能同时实现电能消耗状况以及谐波监测、分析的双重功能。

4．项目实施效果

系统投入运行后，供热公司运行部负责人对系统评价很高，称有了这套系统后，在办公室里就能掌握下面所有用电设备的参数信息和运行情况，可以及时发展问题采取措施；系统提供的各种统计、分析数据，一方面可以帮助相关部门了解当前运行情况进行分析、决策，另一方面给公司内部能效管理、考核提供了依据，物有所值。

系统实施后,供热公司通过系统监测、分析的运行数据，对用电结构进行了优化，加强了对班组用电的管理和考核，并根据电动机运行效率的合理调整了运行方式，收到了5.8%的节电效果。

第二篇：360安科瑞电能管理系统在苏州妇女儿童活动中心的应用小结 张晓丽

安科瑞电气股份有限公司

苏州妇女儿童活动中心电能管理系统 的设计与应用

张晓丽

1安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介绍苏州妇女儿童活动中心电能管理系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3000型电能管理系统实现配电回路用电的实时监控和电能管理。

关键词：公建;苏州妇女儿童活动中心;变电所；楼层;智能电力仪表;Acrel-3000型；电能管理系统

0 概述

苏州市妇女儿童活动中心坐落在狮山桥边，运河之畔。占地面积约4.5万平方米,一期建筑面积8000平方米,建筑主体四层,局部五层,外形为雏鹰破壳之势。

本项目为苏州妇女儿童活动中心电能管理系统。根据配电系统管理的要求，需要对苏州妇女儿童活动中心的楼层配电箱回路进行电能管理，以保证用电的安全、可靠和高效。

Acrel-3000型低压智能配电系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体，实现电网运行的远程监控和集中管理。系统结构描述

本监控系统主要实现苏州妇女儿童活动中心楼层中的0.4kV配电系统进行用电监控与电能管理。该系统总计有85只仪表（其中包括6只PZ96L-E4/KC，79只PZ72L-E4/C），分3条总线，直接拉至机房值班室的串口服务器，最后通过网线拉至值班室的监控主机实现总线上仪表与监控主机的数据连通。

本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层；

如图（1）所示：

图（1）网络拓扑图

间隔设备层主要为：多功能网络电力仪表。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采集。

网络通讯层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。

站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。

以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，RS485采用屏蔽线传输，一般都采用二根连线，接线简单方便；通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据，数据最高传输速率为10Mbps。

安科瑞电气股份有限公司

RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达32个设备，最大传输距离为1.2km。2 电力监控系统主要功能

2.1 数据采集与处理

数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。

数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。

2.2 人机交互

系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参数，画面定时轮巡切换；画面实时动态刷新；模拟量显示；开关量显示；连续记录显示等。

2.3 历史事件

历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互，通过历史事件查看平台，您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件，为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。

2.4 数据库建立与查询

主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。

2.5 用户权限管理

针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，方便用户对账号和权限的修改。

2.6 运行负荷曲线

负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；可 以查看实时趋势曲线或历史趋势线；对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作，帮助用户进线趋 势分析和故障追忆，为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。

2.7 远程报表查询

报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式，把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。

报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计，数据导出和报表打印等功能。3 案例分析

苏州妇女儿童活动中心电能管理系统针对楼层配电箱的0.4kV配电系统进行电能管理，从而实现远程实时监控。

楼层配电箱回路均采用PZ系列多功能仪表，其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度，并且本仪表带有2路光电隔离开关量输入接点。

低压配电二次图见图（2），功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量，其中包括：线三相电压，电流，功率，功率因数，电能，频率等电参量及配出回路的三相电流；遥信功能实现显示现场设备的运行状态，主要包括：开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警；断路器变位时会发出报警信号，提醒用户及时处理故障。

图（2）低压配电二次图

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图（8）趋势曲线图 结束语

随着社会的发展及电力的广泛应用，电力监控系统已成为全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电所用户的必然选择，本文介绍的Acrel-2000/3000电力监控与电能管理系统在苏州妇女儿童活动中心的应用，可以实现对楼层配电箱用电的实时监控与电能管理，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与串口服务器、计算机等组成电力监控系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框及语音提示，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究。该系统运行安全、可靠、稳定，为变电所用户解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的社会效益。［2］

参考文献：

[1].任致程 周中.电力电测数字仪表原理与应用指南[M].北京.中国电力出版社.2007.4 [2].周中等编著.智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M].北京.机械工业出版社.2011.10

作者简介：

张晓丽，女，汉族，本科，工程师，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统

Email：2880157861@qq.com