摘要：電力分公司的低壓電能是電力管理的關(guān)鍵內(nèi)容，可以幫助管理者詳細(xì)了解電力資源的分配，分析其合理性，評(píng)價(jià)各種電力設(shè)備的能耗。但傳統(tǒng)的計(jì)量模式和管理模式有一定的局限性，復(fù)雜環(huán)境下檢測(cè)的數(shù)據(jù)也存在及時(shí)性差、準(zhǔn)確性提高等缺點(diǎn)，不利于電能的合理控制，探索更智能的管理系統(tǒng)已成為重要的工作內(nèi)容。本項(xiàng)目智能低壓電能在線(xiàn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)管理的智能化和數(shù)字化，提高管理質(zhì)量。本文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參數(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以在很大程度上保證電能系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：動(dòng)力分公司；智能低壓電能在線(xiàn)管理系統(tǒng)；節(jié)能降耗；

引言

  電力分公司在企業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為總部和分公司提供電力支持，低壓配電室管理在其中占有重要地位。目前，如何提高低壓配電室的電力管理質(zhì)量已成為各企業(yè)需要面對(duì)的主要問(wèn)題，也是合理分配企業(yè)電力資源、提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的核心。在企業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的影響下，實(shí)現(xiàn)低壓電能的智能和信息控制已成為必然。

一項(xiàng)目概況

  電力分公司的主要任務(wù)是為整個(gè)工廠(chǎng)提供足夠的電能，不僅包括總部，還包括下屬分公司。目前，低壓配電室的電能計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量方法一般為針電能表、機(jī)械電能表或電子直讀表。雖然具有數(shù)據(jù)測(cè)量功能，但不支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳，系統(tǒng)設(shè)備多。傳統(tǒng)計(jì)量方法統(tǒng)計(jì)周期長(zhǎng)，工作量大，影響數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，不能幫助管理人員有效衡量工廠(chǎng)用電情況。此外，部分計(jì)量變壓器安裝存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，可能影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。本項(xiàng)目智能低壓電能在線(xiàn)管理系統(tǒng)旨在通過(guò)智能管理的建設(shè)，提高工廠(chǎng)電能管理質(zhì)量，提高設(shè)備自動(dòng)化和智能化水平，有效統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控區(qū)域電能的使用，促進(jìn)工廠(chǎng)節(jié)能降耗，為設(shè)備升級(jí)提供充分、科學(xué)的數(shù)據(jù)參考。

二項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容

1服務(wù)范圍

（1）總部。公司共有23個(gè)低壓配電室。更換的導(dǎo)軌電能表、多功能測(cè)控電表、儀表變壓器、無(wú)線(xiàn)采集器分別為474臺(tái)、62臺(tái)、1422臺(tái)和23臺(tái)。此外，電能管理系統(tǒng)應(yīng)安裝在整流控制室和無(wú)線(xiàn)采集器上。

（2）分公司。分公司共有24個(gè)低壓配電室。更換的導(dǎo)軌電能表、多功能測(cè)控電表、儀表變壓器、無(wú)線(xiàn)采集器分別為171臺(tái)、59臺(tái)、513臺(tái)和23臺(tái)。此外，與總公司相同，電能管理系統(tǒng)應(yīng)安裝在整流控制室和無(wú)線(xiàn)采集器上。此外，總公司和分公司的低配電室需要在母柜和低壓進(jìn)線(xiàn)柜面板上安裝多功能測(cè)控電表，饋電柜配備導(dǎo)軌三相電能表和一次電流互感器。整流控制室的控制臺(tái)應(yīng)配備服務(wù)器主機(jī)，其中應(yīng)安裝電能計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)軟件。由于一些公司沒(méi)有實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，這些公司使用通信光纖傳輸信號(hào)。

2系統(tǒng)組網(wǎng)方式

  安裝在低壓配電室的多功能測(cè)控表可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式將測(cè)量數(shù)據(jù)上傳到無(wú)線(xiàn)采集器；導(dǎo)軌三相電能表可以通過(guò)Lora無(wú)線(xiàn)方式將測(cè)量數(shù)據(jù)上傳到無(wú)線(xiàn)采集器?？偣竞头止镜牡团潆娛覠o(wú)線(xiàn)采集器可以使用5g網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，并將其匯總到整流所的主控室服務(wù)器。但需要注意的是，電能計(jì)量管理系統(tǒng)需要提前預(yù)約接口采集控制系統(tǒng)平臺(tái)。

三設(shè)備的具體功能要求

1導(dǎo)軌式三相電能表：

（1）使用環(huán)境。相對(duì)濕度要求在無(wú)冷凝環(huán)境中處于5%至95%。

（2）安裝要求。在滿(mǎn)足低壓開(kāi)關(guān)柜位置和尺寸的基礎(chǔ)上，選擇標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝。

（3）電磁兼容性和保護(hù)等級(jí)。設(shè)備應(yīng)在高濕度、腐蝕性氣體和強(qiáng)電磁感染的環(huán)境中工作，因此部件應(yīng)采用防潮、防腐、穩(wěn)定性強(qiáng)的工藝制造。此外，電磁兼容性應(yīng)在EMC3級(jí)以上，保護(hù)性能應(yīng)在IP52級(jí)以上。

（4）液晶顯示。導(dǎo)軌三相電能表需要安裝液晶顯示屏，以滿(mǎn)足高清晰度、高亮度和背光支撐的特點(diǎn)，以顯示電壓、電能、功率因素、電流和DI狀態(tài)。

（5）測(cè)量功能。本電能表可測(cè)量三相電流、三相電壓、雙向有功功率和電度、雙向無(wú)功功率和電度、功率因數(shù)、電壓不平衡、零序電流、15min需求等參數(shù)較多。

2多功能測(cè)控電表：

（1）安裝要求。在滿(mǎn)足低壓開(kāi)關(guān)柜位置和尺寸的基礎(chǔ)上，選擇標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)口嵌入式安裝。

（2）I/O輸入輸出。多功能測(cè)控電表應(yīng)配備開(kāi)關(guān)量輸入接點(diǎn)4路以上，開(kāi)關(guān)量輸出接點(diǎn)2路以上，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)斷路器分開(kāi)關(guān)閉。

3無(wú)線(xiàn)采集器：

（1）使用環(huán)境和保護(hù)等級(jí)。無(wú)線(xiàn)采集器的使用環(huán)境及保護(hù)等級(jí)、電磁兼容性等與導(dǎo)軌式三相電能表相同。

（2）通信參數(shù)。以太網(wǎng)參數(shù)：配置4個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)RJ45型以太網(wǎng)接口，內(nèi)部設(shè)置1.5kV磁隔離保護(hù)。串口通信參數(shù)：配置8個(gè)以上RS485接口，內(nèi)部設(shè)置3kV磁隔離保護(hù)、防靜電保護(hù)、防雷保護(hù)、靜電保護(hù)。

（3）網(wǎng)絡(luò)要求。無(wú)線(xiàn)采集器需要支持5G網(wǎng)絡(luò)。

（4）Lora通信參數(shù)。32個(gè)以上通信通道，工作頻段為470~510MHzz，主要采用LoRa調(diào)制方式，但也支持FSKK、傳統(tǒng)的GFSK調(diào)制方法。在開(kāi)放條件下，極限通信距離為3000m。

（5）數(shù)據(jù)采集功能。超過(guò)8個(gè)RS-485接口、以太網(wǎng)接口和LoRa接口。采集方式可分為實(shí)時(shí)采集（通過(guò)在線(xiàn)輪查詢(xún)實(shí)時(shí)采集各電表數(shù)據(jù)）、指令采集（收到數(shù)據(jù)中心命令后立即采集）和定時(shí)自動(dòng)采集（按預(yù)設(shè)時(shí)間定時(shí)采集）

4服務(wù)器：

（1）處理器?？偣?、分公司均配備塔式服務(wù)器，處理器型號(hào)為至強(qiáng)E-22225g，3.7gHzCUP頻率。

（2）內(nèi)存容量。服務(wù)器內(nèi)存容量為16GB。

（3）硬盤(pán)容量。服務(wù)器硬盤(pán)為SATA可擴(kuò)展，容量為2TB，擴(kuò)展后可達(dá)32TB。

（4）USB。USB同時(shí)配置2.0、USB3.0，數(shù)量分別為4、6個(gè)。

（5）內(nèi)置硬盤(pán)支架。配備6個(gè)內(nèi)置硬盤(pán)支架，支持大存儲(chǔ)容量。

四電能計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)軟件

1電力監(jiān)控功能

  數(shù)據(jù)采集與處理；實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警；事件記錄查詢(xún)；趨勢(shì)曲線(xiàn)分析；故障錄波分析功能；標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表模板。

2電能管理

（1）電能計(jì)量管理。支持自定義電能計(jì)量點(diǎn)周期，根據(jù)實(shí)際需要的周期選擇電能消耗的統(tǒng)計(jì)分析；支持自定義時(shí)間段統(tǒng)計(jì)報(bào)告的顯示和輸出；可進(jìn)行同比、環(huán)比、統(tǒng)計(jì)排名，支持多節(jié)點(diǎn)分析。

（2）需求管理。支持需求計(jì)算功能，通過(guò)監(jiān)控詳細(xì)了解各設(shè)備需求的變化趨勢(shì)，分析每月基本電費(fèi)，了解設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的優(yōu)化并進(jìn)行調(diào)整。需求計(jì)算可以幫助管理者有效識(shí)別電源消耗，對(duì)降低能耗、控制峰值電價(jià)和降低電力成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。所有分析參數(shù)可以通過(guò)棒圖、曲線(xiàn)圖等形式顯示，管理者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理界面查詢(xún)。在需求計(jì)算功能下，系統(tǒng)可以設(shè)置多級(jí)需求限值預(yù)警，以提高電力管理的質(zhì)量和效率。

3系統(tǒng)維護(hù)功能

  為系統(tǒng)設(shè)置安全權(quán)限，用戶(hù)角色不同，可根據(jù)自身權(quán)限大小使用密碼登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)操作不同，操作記錄由數(shù)據(jù)庫(kù)保存；軟件可根據(jù)企業(yè)管理組織結(jié)構(gòu)設(shè)置訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，分配訪(fǎng)問(wèn)范圍和節(jié)點(diǎn)，支持分級(jí)用戶(hù)組的設(shè)置。

4數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)與管理

  系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)連接，配備主數(shù)據(jù)庫(kù)同步機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)合并。數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)方便，數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)方便。同時(shí)，人員可以歸檔和管理數(shù)據(jù)，以后也可以查詢(xún)和導(dǎo)出維護(hù)記錄。

5擴(kuò)展功能

  監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有通信界面擴(kuò)展功能，方便各種設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)和集成數(shù)據(jù)的交互，并支持二次開(kāi)發(fā)。支持標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)備和非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)，以及標(biāo)準(zhǔn)下的遠(yuǎn)程規(guī)范轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

五安科瑞電能管理系統(tǒng)

1概述

  用戶(hù)端消耗整個(gè)電網(wǎng)80%的電能，用戶(hù)端智能用電管理對(duì)用戶(hù)的可靠性和節(jié)約用電具有重要意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，推廣用戶(hù)端智能儀表、智能用電管理終端等設(shè)備用電管理解決方案，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶(hù)的雙向良性互動(dòng)。用戶(hù)端急需解決的研究?jī)?nèi)容主要包括:先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、智能建筑、智能電器、增值服務(wù)、客戶(hù)用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等。

  Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過(guò)對(duì)用戶(hù)端用電情況的細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各種用電消耗情況，便于找出高能耗點(diǎn)或不合理的能耗習(xí)慣，有效節(jié)約用電，為用戶(hù)進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

2應(yīng)用場(chǎng)所

（1）辦公建筑(商務(wù)辦公、大型公共建筑等))；

（2）商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)建筑等）；

（3）旅游建筑(酒店、娛樂(lè)場(chǎng)所等)))；

（4）科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑等）；

（5）通信建筑(郵電、通信、廣播、電視等))；

（6）交通建筑（機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等）。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4系統(tǒng)功能

  實(shí)時(shí)監(jiān)控、電能統(tǒng)計(jì)報(bào)告、詳細(xì)電參查詢(xún)、運(yùn)行報(bào)告、變壓器運(yùn)行監(jiān)控、歷史事件實(shí)時(shí)報(bào)警查詢(xún)；

  電能質(zhì)量監(jiān)控；遙控操作；用戶(hù)權(quán)限管理；通訊狀態(tài)圖；視頻監(jiān)控；用戶(hù)報(bào)告；APP支持；

5系統(tǒng)硬件配置

6結(jié)語(yǔ)

  動(dòng)力分公司智能低壓電能在線(xiàn)管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)總公司和分公司電能管理的信息化和自動(dòng)化水平，提高人員工作質(zhì)量，幫助管理者詳細(xì)準(zhǔn)確地了解廠(chǎng)區(qū)內(nèi)的電能使用情況，合理分配能源，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)節(jié)能降耗具有關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展，也有利于提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

【參考文獻(xiàn)】

【1】孫艷坤，劉康，孫偉，鮑學(xué)超，錢(qián)景磊，鄭子龍，動(dòng)力分廠(chǎng)智能低壓電能在線(xiàn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.

【2】石炳君.大樓老舊配電設(shè)備加裝電能管理系統(tǒng)的方法[J].江蘇科技信息,2020,37(12):60-65.

【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05