安科瑞電能管理系統(tǒng)在昆山之奇美材料科技有限公司10KV變電所的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

時間：2023-04-27作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：73

安科瑞 繆凱倫 摘要：介紹昆山之奇美材料科技有限公司10KV變電所電能管理系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控和電能管理。
關(guān)鍵詞：工廠;昆山之奇美材料科技有限公司;變電所;智能電力儀表;Acrel-3000型；電能管理系統(tǒng)
0  概述 
       昆山之奇美材料科技有限公司10KV變電所項(xiàng)目將建設(shè)6座工廠、12條產(chǎn)線，年銷售額約150億元。其中，一期投資3億美元，計(jì)劃建設(shè)1座工廠、2條產(chǎn)線，年產(chǎn)偏光片1200萬平方米，年產(chǎn)值20億元。
       本項(xiàng)目為昆山之奇美材料科技有限公司10KV變電所電能管理系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對昆山之奇美材料科技有限公司內(nèi)的兩個變電所內(nèi)的低壓配進(jìn)出線回路進(jìn)行電能管理。
       Acrel-3000型低壓智能配電系統(tǒng)，對變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通過計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。
1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
       本監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)昆山之奇美材料科技有限公司兩個變電所的0.4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理，監(jiān)控范圍為FAB1變電所的14臺PZ96L-E4/KC，98臺PZ72L-E4/KC，CUB1變電所的7臺PZ96L-E4/KC，41臺PZ72L-E4/KC，F(xiàn)AB1變電所分5條總線直接拉至值班室采集器后接入變電所電能管理系統(tǒng)，CUB1變電所分2條總線拉至該變電所采集箱，后通過光纖網(wǎng)絡(luò)接入值班室監(jiān)控主機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。
       本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層；
       如圖（1）所示：
 圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
       間隔設(shè)備層主要為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
       網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
       站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。
       以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個設(shè)備，傳輸距離為1.2km。
2  電能管理系統(tǒng)主要功能
       2.1  數(shù)據(jù)采集與處理
       數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Epi、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
       數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。
       2.2  人機(jī)交互
       系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時運(yùn)行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實(shí)時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。
       2.3  歷史事件
       歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互，通過歷史事件查看平臺，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。
       2.4  數(shù)據(jù)庫建立與查詢
       主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。
       2.5  用戶權(quán)限管理
       針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行。可以通過用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。
       2.6  運(yùn)行負(fù)荷曲線
       負(fù)荷趨勢曲線功能主要負(fù)責(zé)定時采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量，自動生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換；可以查看實(shí)時趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以進(jìn)行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進(jìn)線趨勢分析和故障追憶，為分析整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。
       2.7  遠(yuǎn)程報表查詢
       報表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)報表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、組合和統(tǒng)計(jì)生成用戶需要的報表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。
       報表具有自由設(shè)置查詢時間實(shí)現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。
3  案例分析
       昆山之奇美材料科技有限公司10KV變電所電能管理系統(tǒng)分兩個變電所（FAB1變電所和CUB1變電所），本項(xiàng)目針對這兩個變電所的0.4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行電能管理，根據(jù)這兩個變電所的監(jiān)控，完成變電所的運(yùn)行管理，以及對于整個廠房耗能的全掌控。
       配電所進(jìn)線回路采用PZ96L-E4/KC多功能儀表，其是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度等多種電參量。并且本儀表帶有2路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)，這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí)現(xiàn)斷路器的遙信操作。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動化、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。
       出線回路采用PZ72L-E4/KC系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表，該儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度。
       低壓配電二次圖見圖（2），功能有電量遙測主要監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備的電參量，其中包括：線三相電壓，電流，功率，功率因數(shù)，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報警；斷路器變位時會發(fā)出報警信號，提醒用戶及時處理故障。
圖（2）低壓配電二次圖
       遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能。見圖（3）和圖（4）。
圖（3） 實(shí)時遙信報警信息
圖（4）歷史遙測報警信息查詢
       參數(shù)抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。該報表查詢供兩個變電所6臺變壓器出線各低壓回路的電參數(shù)，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。見圖（5）。
圖（5） 參數(shù)抄表
       用電量報表功能，可選擇時間段進(jìn)行查詢，支持任意時間段電度累計(jì)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示，變電所內(nèi)的各配電回路的用電量，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 見圖（6）。
圖（6） 電能報表
       系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。見圖（7）。
圖（7）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖
       負(fù)荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時和歷史趨勢曲線，點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換；幫助用戶進(jìn)線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。見圖（8）。
圖（8）趨勢曲線圖
4  結(jié)束語
       本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在昆山之奇美材料科技有限公司10KV變電所的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對變電所高低壓配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框及語音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，了較好的社會效益。


江蘇安科瑞電器制造有限公司專注于智能儀表,云平臺系統(tǒng)解決方案,電氣成套設(shè)備等

• 詞條

  詞條說明

• 電能管理系統(tǒng)在無錫城開商業(yè)廣場的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

  電能管理系統(tǒng)在無錫城開商業(yè)廣場的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 安科瑞 于洋 摘要：介紹無錫城開商業(yè)廣場項(xiàng)目，采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場的各種電參量、開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)樓層及配電房回路用電的實(shí)時監(jiān)控和管理。 關(guān)鍵詞：智能電力儀表；Acrel-3000；電能管理系統(tǒng)。 0 概述 無錫城開項(xiàng)目位于無錫市城市

• 安科瑞油煙濃度在線監(jiān)控儀在江蘇省某縣 餐飲油煙監(jiān)測治理項(xiàng)目中的應(yīng)用

  安科瑞油煙濃度在線監(jiān)控儀在江蘇省某縣 餐飲油煙監(jiān)測治理項(xiàng)目中的應(yīng)用 安科瑞 于洋 摘 要：近年來隨著經(jīng)濟(jì)及城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，餐飲業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展。隨之而來的是餐飲油煙污染物的無組織排放情況越來越多，使得油煙擾民的問題時有發(fā)生。餐飲油煙是油煙顆粒物和 VOCs 混合物，其排放對 PM2.5 和臭氧污染均有貢獻(xiàn)，加強(qiáng)對餐飲油煙污染的治理已刻不容緩。江蘇省某縣根據(jù)新時期的環(huán)保要求，對全縣范圍內(nèi)餐飲業(yè)

• 日照科技中等專業(yè)學(xué)校 遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用1

  安科瑞 繆凱倫 摘要：介紹日照科技中等專業(yè)學(xué)校-宿舍安全智能管理平臺，采用智能預(yù)付費(fèi)儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程分合控制，達(dá)到預(yù)付費(fèi)使用功能。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-3200型遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電回路用電的收費(fèi)和安全用電管理。 關(guān)鍵詞：學(xué)生宿舍; ADM130宿舍用電管理終端；Acrel-3200型；預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng) 0 概述 日照市科技中等專業(yè)

• 淺析泵站自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

  安科瑞 于洋 摘要：基于泵站對我國水利及水務(wù)事業(yè)的重要性，文章以城市供水行業(yè)大型泵站為對象，分析了泵站自動化技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合泵站自動化技術(shù)的發(fā)展需求，從管控一體化、系統(tǒng)自診斷、運(yùn)行信息實(shí)時化管理等方面展望了泵 站自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。 關(guān)鍵詞：大型輸配水泵站；自動化技術(shù)；城市供水；管控一體化；運(yùn)行信息管理。 0 前言 大型輸配水泵站是我國城市供水行業(yè)重要的工程設(shè)施，是輸供水的動力來源，承擔(dān)著為