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浅谈电能量及能耗管理系统设计及产品选型

发布时间: 2024-07-03  点击次数: 55次

安科瑞 陈聪

摘要:为响应国家“绿色、节能"的倡导,针对生产企业设计开发电能量及能耗管理系统,目的在于促进生产企业可持续发展。本文阐述了生产企业电能量及能耗管理系统构架,系统功能、数据管理、档案管理及能耗分析等,为生产企业提供优化节能方案,提高企业电能量及能耗管理的自动化水平,达到节能增效的目的,为生产企业提高经济效益。

关键词:电能量;能耗管理;系统构架;功能设计

1 前言

电能量及能耗管理系统能够完成生产企业用电情况的自动采集,并能与其他系统进行信息交换,实现相关信息的有机相合。根据用电计划、用电情况、能耗情况,为优化运行模式及合理安排生产计划提供辅助决策,系统的使用能充分提升企业电能量管理的自动化水平,达到节能增效的目的,提高企业的经济效益及管理效能水平。

电能量及能耗管理系统设计遵循可靠、实用、经济的原则,以实现应用需求为目标。系统设计采用了Cluster(集群)技术、三层体系结构及组件技术、Internet/Intranet及B/S等一系列较新的计算机技术,能够在较大限度上满足生产企业电能量及能耗管理的要求。

电能量及能耗管理系统对采集数据进行存储、预处理,应用数据挖掘技术、数据分析技术完成用电企业用电量统计、能耗分析、数据统计分析,优化用电设备的运行模式,辅助用户完成生产、用电环节的计划制定。

2 系统特点

2.1 分层分布式系统结构

电能量及能耗管理系统采用分层分布式系统的设计思想,分为采集层、网络传输层、站控层。

采集层主要完成电气仪表监测数据,由电能表、采集器、集中器构成。主要完成电流、电压、有功、无功、功率因数、电度量、谐波分量等实时数据的采集、处理及上送主站。

网络传输由信号转换设备、协议转换、网络交换机、无线发射装置、传输电缆等组成。主要完成前端实时数据向站控层传输的功能。

站控层有后台服务器,以及服务层内安装的应用软件、操作系统、数据库、软件中间件等。主要完成数据的采集、存储、加工、分析、处理以及报表管理、能耗分析、辅助决策等功能。

2.2 模块化功能设计

系统软件功能按模块化设计,可以根据应用需求对功能模块进行组合调整,具有较强的扩展及适应性,每一层的模块可以独立完成相应的功能,实现功能不会依赖其他模块或上一部分模块,功能模块故障只会影响局部,不会造成系统的崩溃。

系统采用面向对象的数据和程序设计,并且采用三层体系结构和组件化的设计思想,使系统具有更好的开放性和扩展性。

2.3 实时数据库和商用数据库的有机结合

实时数据库主要用于数据的快速响应,存储原始的采集数据 ;商用数据库提供数据库表的定义和历史数据表生成及数据的存储。数据库之间的协调和数据的一致性由专门开发的数据库管理模块自动维护,向外提供统一的访问接口,在系统中划分数据缓冲区,避免了系统在采集处理数据过程中对商用数据库的不必要的频繁存取,降低了商用数据库的负载,达到数据的快速响应以及提高系统的整体运行性能的目的。

在用户界面中提供数据库设置参数,服务器名、数据库名等,采用列表选择模式,方便用户的操作及程序的移植。

2.4 完善的安全管理机制

数据库划分为基础数据和应用数据。系统不允许对原始数据做任何改动,所有的数据处理编辑工作均在应用数据库中通过授权方式进行,同时所有修改的数据均有相应的标志,具备操作记录日志备查功能。

2.5 丰富的二次开发接口

系统提供数据库存储过程二次开发接口。用户可自行开发存储过程实现对电量数据的处理、统计和分析,并可将此存储过程在线挂接到系统中供系统自动调用。

2.6 良好的通讯适应性

前置采集工作站根据用户的配置自动选择不同的通道,如网络、专线、拨号、GPRS 等,支持主备通道,在主通道异常时,自动选择备用通道,提高系统的稳定性。

2.7 多种措施保证数据的完整性和准确性

(1)提供断点自动续传功能,对未及时采集到的电量原始数据进行自动补采。

(2)提供自动、手工电量原始数据修补的手段,所有修改的电量原始数据均有标记。

(3)对于根据统计公式计算出的统计数据,当统计量公式的某一分量发生变化时,系统将自动触发该统计量的计算过程,同时也提供手工触发的手段,以保证统计数据的完整性。

(4)系统中采集的原始电量数据带时标,一些相关参数,如 CT、PT 变比等,也带时标,系统可根据当时的采集数据和参数计算出任一段时间内的一次侧电量数据。

(5)所有的统计模型也均带有时标,保证统计数据的正确性和连续性。

(6)系统具有完备的数据校验手段,如主校表校核、时段数据和总数据校核、越限检查、是否已经旁路替代等,保证数据的准确可靠性。

2.8 数据的多级存储及备份

多级存储 :前置采集器中保存带时标原始电量数据,电量数据服务器中保存至少1年带时标原始电量数据及3年的统计电量数据。通过移动存储设备存储5年以上的带时标原始电量数据和统计电量数据,系统提供离线数据恢复查看的功能。

多级备份:整个系统(操作系统、数据库、应用程序)备份;数据库的完整备份 ;新增数据的增量备份 ;区分不同数据类型和时间段的数据备份。

2.9 良好的可维护性

支持远程对采集器及变送器(电能表)进行远程维护功能,参数查询和下载。同时提供对系统工况的监视,对各种异常可以进行定制的告警。

2.10 友好的人机界面

系统可以通过组态工具在线生成各种潮流图、接线图、地理信息、曲线、棒图、饼图、工况图等,组态编辑及实时显示灵活方便的切换,并实现所见即所得的编辑结果生成功能。

2.11 功能强大的报表系统

采用与 EXCEL 兼容的报表系统,界面风格和操作与EXCEL 类似,方便用户使用,并且支持报表存储为 EXCEL文件格式。

报表系统功能强大、制表方便,允许图形和表格混合制作,图文并茂,并具有打印预览功能。支持报表模板,同时用户也可灵活定义报表的格式,并使用各种数学函数、统计函数、时间和日期函数,从而制作各种复杂的报表。

报表系统提供根据管理要求自定义工具,方便用户自定义报表格式,快捷调用数据库连接,支持原始数据库、应用数据库的任意数据开放定制报表。

3 系统功能

3.1 数据采集与处理

(1)数据采集系统采集电量数据及其他数据(较大需量、瞬时电压、电流、功率等 YC 信息、通讯中断、断相、缺相、失压、相序等事件信息)。

(2)数据采集支持定时召唤和随时召唤两种方式。

(3)对采集的数据进行一次、二次标度转换,原始码值与工程值线性转换、量纲转换等。

(4)系统将采集的信息分时段、带时标存储,时段可由人工设定。

(5)系统可接入不同类型电表及电量采集装置,适应多通道,多通讯规约的功能,并支持自定义协议。

(6)系统提供多种数据修补手段 :自动数据补采和人工历史数据补采等。

(7)系统支持有线和无线等多种通讯手段采集及传输数据。

(8)系统有数据校核功能,如 :主备表校核、时段数据和总数据校核、越限检查等。

(9)系统方便监视通道原始报文、运行状态、数据解释、链路状态等。

(10)系统支持 GPS 对时和网络对时。

(11)支持主备前置终端自动、手工切换。

3.2 设备状态信息

针对大型且重要生产设备,需较全掌握其运行状态及健康状态,通过设备现地测控装置处获取设备的温度、流量、压力、振动、电流、电压、功率等参数,如现地测控装置所采集的数据不全,则应增设相应的采集元件及监测装置,将原始数据或统计结果传输到电能量及能耗管理系统中,实现设备的健康指标监测,为优化运行及合理安排生产计划提供参考。

3.3 旁路代供

系统具备旁路替代功能,将旁边电量加入被替代线路电量,旁路代供过程处理提供了自动、半自动、手工三种方式,可根据实际系统情况选择其中的一种或多种的组合。

3.3.1 自动方式

系统可以根据当前刀闸和开关状态同时结合电量变化情况,判断出被代线路以及旁路代起始时间和终止时间,并将相应时段旁路电量自动归算到被代线路。

3.2.2 半自动方式

建立旁路表和代供表的拓扑关系,系统定时扫描旁路表的运行情况。发现某旁路表电量不为零时,列出时间较优匹配的电表名称和顺序并给出参考的起始时间和终止时间。

3.3.3 手工方式

手工输入旁路代的全部信息,系统根据输入信息进行旁路代的计算。

3.4 数据库管理

系统数据库管理包括对历史数据库和实时数据库的管理,历史数据库和实时数据库均支持冗余双服务器热备用机制,服务器之间自动保持数据的一致性。

3.4.1 实时数据库

(1)通过数据库管理功能完成数据库管理、数据维护及数据备份、恢复等功能。

(2)B/S 系统结构,实现实时数据、历史数据、用户界面全局共享,支持接入网络的用户终端完成查询、调用、参数设置等功能。

(3)具备标准 SQL 访问机制,方便用户实现数据的增、删、改、查。

(4)严密的双服务器一致性。系统支持不同类型的实时数据库或同一实时数据库的备份或镜像,分布在不同的网络节点上。数据库的信息通过人机交互界面进行设置。

3.4.2 数据存储归档

存储的数据类型包括:电能量数据(如正、反向有功和一、二、三、四象限无功,复费率),瞬时量数据(如电压、电流),失压、断相、相序等事件,负荷曲线,统计数据等。

3.4.3 数据安全

系统具有完善的用户权限管理及访问机制,只有授权用户才能进行数据修改。所有修改都记录在事件登录中。系统采用防火墙技术,以防止*客攻击电能量及能耗管理系统。

3.4.4 数据校验

(1)对计量终端或其它系统传送来的电量数据进行合理性及完整性检验,对错误数据及异常数据能自动辨识、告警并做出标记。

(2)系统提供多种自动或人工的数据修补与矫正方法,确保数据的正确性、完整性和可用性。同时所有修补数据均加以特殊标记,确保原始数据的准确性和不可修改性。

(3)数据校核可包括主备表校核、时段数据和总数据校核、越限检查、是否已经旁路替代等。

(4)除了对电量数据本身进行校验外,对其它相关信息也进行处理,如发现电表异常(如 PT 失压,电表内部故障等)系统给出告警信息,并对相应的电量数据置异常标记。

3.5 系统管理

系统可根据需要配置节点上运行的服务程序及相互依赖性,提供对分布式服务的统一的管理和协调手段。可根据系统的配置自动启动进程和关闭进程,保证某些进程的连续不间断运行。系统支持双网机制,运行时对每个网络的运行状态进行监视。同时可对运行在各个节点上的关键的服务程序进行监视。能自动查找和定位系统内的服务程序,完成应用程序间的通信。

3.6 事件、报警

系统通过声光报警、消息推送、弱窗、列表、报警打印等手段,对各种异常情况进行报警,提示系统运行人员及维护人员及时对故障进行检查及处理。

3.6.1 报警情况

(1)通讯异常 :推送电能表、采集装置对主站、采集装置对电能表的通讯失败及其原因。

(2)设备异常 :包括后台主站、采集装置、电能表、传输设备等的软故障或端口故障提示。

(3)各种事件 :包括通道的投退、切换等事件 ;采集装置的重新启动、关机、配置更改、电源故障、单点信息记录溢出、参数不匹配、对时等事件 ;电能表失压、断相事件等。

(4)遥信变位。

(5)数据异常:包括各种数据校核越限、母线平衡越限等。

(6)数据不全:数据库原始数据不全和参加计算数据不全。

3.6.2 历史报警浏览

提供较全的报警检索、查询、统计及分析功能。

3.7 综合能耗分析

综合能耗分析功能通过对各种电量进行实时采集、动态监测、能耗分析、节能计量、计费、成本核算、进行行业对标、生成分析报告等,实现企业能源管理精细化,促进节能降耗;并实时监控设备的用电安全,及时向安全管理人员发送报警信息,指导其开展隐患治理,达到消除潜在的电气火灾危险的目的。

3.8 自动投切

根据场所、时间区间、设备用电负荷、运行时间、运行次数等条件制定用电规则,在用户授权许可的情况下,实现回路的自动投切,如生产、办公、路灯照明等按区域、时段进行关闭或启动,达到节能降耗的目的。

3.9 统计与计算

(1)能够对不同考核类型(有功、频率、电压、力率)、不同考核单位、分时段的电量数据进行统计。

(2)系统根据要求可计算出上网电量、下网电量和穿越电量。

(3)系统可计算出网损、线损、变损、母线平衡及主备表误差等。

(4)系统能实现对电量数据进行综合分析、评价功能,为电网运营提供参考信息,以便及时采取措施调整供电方式,提高电网运行的经济性。

(5)系统提供灵活的自定义统计公式手段,定义的公式具有时间效应,统计公式除简单累加外,还可考虑变损系数等参数。

(6)系统对计算量分时段带时标的存储。

3.10 基础信息管理

系统具备基础信息管理功能,对各种用电设备类型、安装区域、运行参数等资料进行管理,能方便建立、删除、更改、查询设备档案,方便运行人员查询、统计,为完善及规范管理及用能分析提供参考。

3.11 报表管理

系统具有全图形、全汉化的显示和打印功能的报表软件,人机界面良好。系统报表采用与 EXCEL 兼容的图文表混排报表管理软件,操作方式和功能均与 EXCEL 类似,并且支持EXCEL 文件和本系统报表文件的相互转换。

3.12 图形人机界面

系统提供友好的图形人机接口,多窗口技术可同时显示多个窗口的图形,人机界面的操作及菜单系统风格统一,符合企业的生产运行习惯。

系统中可以通过图形工具生成各种潮流图、接线图、曲线、棒图、地理图、饼图、工况图等。

3.13 WEB浏览

系统采用 B/S(浏览器 / 服务器)结构,提供电量数据的WEB 展示功能,并实现与 SCADA/EMS 系统、MIS 系统等联网和数据交换。利用 WEB 浏览功能,可以实现信息发布,支持业务数据、考核结算数据和市场信息的发布、检索等,同时系统提供安全访问机制,即系统对不同类型数据提供不同的访问权限。

系统对向外发布的信息进行过滤和认可,以防止机密信息的泄漏。各用户对网页的访问也需具备有关的权限。

4 安科瑞工业能源管理系统介绍

安科瑞企业能源管控系统采用自动化、信息化技术和集中管理模式,对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理,监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况,通过数据分析、挖掘和趋势分析,帮助企业针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产品能源单耗、各工序能耗、工艺、车间、产线、班组、重大能耗设备等的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、碳排分析,为企业加强能源管理,提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。

5 应用场所

钢铁、石化、冶金、有色金属、采矿、医药、水泥、煤炭、造纸、化工、物流、食品、水厂、电厂、供热站、轨道交通、航空工业、木材、工业园区、医院、学校、酒店、写字楼以及汽车制造、机电设备、电器产品、工器具制造等离散制造业。

6 系统结构

现场通过厂区局域网和平台通讯,平台搭建在客户自己配置的服务器上。搭建完成之后,客户可以在任意能与局域网联通的地方,通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看各处的运行情况。

系统可分为三层:即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层:主要是连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型的仪表等,也是构建该配电、耗水、耗气系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任,这些设备可为本公司各系列带通讯网络电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。

网络通讯层:包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据,并可进行规约转换,数据存储,并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器,智能网关可在网络故障时将数据存储在本地,待网络恢复时从中断的位置继续上传数据,保证服务器端数据不丢失。

平台管理层:包含应用服务器、WEB服务器和数据服务器,一般应用服务器和WEB服务器可以合一配置。

平台采用分层分布式结构进行设计,详细拓扑结构如下:

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7 系统功能

平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式,对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理。实时监测企业各类能源的消耗情况,通过数据分析、挖掘和趋势分析,帮助企业加强能源管理,提高能源利用效率和节能潜力,为节能改造提供数据依据。

7.1平台登录

在浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码,进行登录,防止未授权人员浏览有关信息。

7.2大屏展示

用户登录成功之后进入大屏展示页面,展示企业及各区域的能耗折标、产值、异常、排名、占比、通讯情况,点击区域展示该区域的分类能耗、产值等相关信息。

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7.3首页

首页展示峰谷平用电、变压器情况、年能耗趋势、单耗趋势、分类能耗等企业级统计数据。

7.4数据监控

对企业各点位的能源使用、报警等情况进行实时的监控。以便企业用户能够实时的监测各个点位的运作情况,同时能更快的掌握点位的报警,并为企业削峰填谷、调整负载等技改措施提供数据支撑。

  • 能源实时监控:对于水、电、气等能源消耗进行实时监测,确保用能环节的持续稳定运行,显示配电图、能流图、能源平衡网络图、能源计量网络图等功能。

    • 能流图:需要在能流图上对水、电、气的消耗情况进行实时展示;当能源参数越限报警,可提供报警重要性等级分类,同时支持APP推送、手机短信、邮件、钉钉、语音播报、系统弹窗报警提示等;

    • 配电图:将配电房真实情况画入配电图,实时展示接入的门禁、水浸、电水气等仪表的实时参数、门禁水浸状态及能耗数据。

    • 实时统计:实时统计工厂、车间、工序、设备的当年、季度、月、周、日、班次等能耗值;

    • 数据展示:通过实时曲线和历史曲线展示不同区域、不同设备的不同的能耗参数;

  • 检测:对能源报警信息进行集中显示,可以对报警阈值信息进行相关处理操作,可以对报警参数进行在线设置,当能源参数越限报警,可提供报警重要性等级分类,具备APP推送、手机短信、邮件、钉钉、语音播报、系统弹窗等报警提示;

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7.5视频监控

接入摄像头,实时掌控企业内实际情况。

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7.6变压器监控

展示各电压器的负载情况,从而可以为变压器配备情况进行科学合理的规划。通过各种运行参数状态下用电效能的对比分析,找出更好的运行模式。根据运行模式调整负载,从而降低用电单耗,使电能损失降低。

7.7仪表实时监控

展示各个水电气仪表的实时参数变化,以曲线图的方式展示。

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7.8能源中控

将所有有关能源的能源参数集中在一个看板中,能从多个维度对比分析,实现各个产业线的对比,帮助领导掌控整个工厂的能源消耗,能源成本,标煤排放等的情况。

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7.9用能统计

从能源使用种类、监测区域、车间、生产工艺、工序、工段时间、设备、班组、分项等维度,采用曲线、饼图、直方图、累积图、数字表等方式对企业用能统计、同比、环比分析、实绩分析,折标对比、单位产品能耗、单位产值能耗统计,找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方,从而调整能源分配策略,减少能源使用过程中的浪费。

产线用能统计

7.10分析

统计各个监测节点(工厂、车间)的当年、季度、月、周、日各类能源消耗费用,其中电包括峰电量、峰电费、谷电量、谷电费以及平均电量和平均电费。

7.11产品单耗统计

与企业MES系统对接,通过产品产量以及系统采集的能耗数据,在产品单耗中生成产品单耗趋势图,并进行同比和环比分析。同时将产品单耗与行业/国家/国际指标对标,以便企业能够根据产品单耗情况来调整生产工艺,从而降低能耗。

产品单耗

7.12绩效分析

对各类能源使用、消耗、转换,按班组、区域、车间,产线、工段、设备等进行日、周、月、年、**时段绩效统计按照能源计划或定额制定的绩效指标进行KPI比较考核,帮助企业了解内部能效水平和节能潜力,评定能源消耗是否合理。

绩效分析

7.13运行监测

系统对区域、工段、设备能源消耗进行数据采集,监测设备及工艺运行状态,如温度、湿度、流量、压力、速度等,并支持变配电系统一次运行监视。可直接从动态监测平面图快速浏览到所管理的能耗数据,支持按能源种类、车间、工段、时间等维度查询相关能源用量。

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7.14自定义能耗报表

用户可通过自定义报表头与列,灵活生产各种报表,查看企业各个节点的能耗,单耗,成本,综合能耗等信息,并同比、环比报表,支持导出报表。

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7.15同比、环比

提供能耗成本的图形对比分析,包括分时段(日、月、年)的同比、环比分析,分类、分时段、分项(地点、机构、设备)统计图形对比分析(柱状图、饼图、堆积图等)。

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同比

11

环比

7.16分析报告

以年、月、日对企业的能源利用情况、线路损耗情况、设备运行情况、运维情况等进行仔细的统计分析,让用户更加了解系统的运行情况,并为用户提供数据基础,方便用户发现设备异常,从而找出改善点,以及针对用能情况挖掘节能潜力。

分析报告

7.17能耗设备用能

监控耗能设备运行、停机及异常状态,及时解决设备故障停运导致无法正常生产。

7.18线损分析

根据节点、能源分类,查询各个节点线路上的能源损耗数据,及时发现能量在使用过程中的跑冒滴漏和异常用能等浪费的问题,提醒用户及时进行干预。

7.19碳排放管理

按照区域对碳排放总量的变化趋势进行统计,并进行同环比分析。对单位产值碳排放量进行计算,并结合减排指标实现超标预警,提升区域减排水平,促进碳达峰目标实现。

7.20电能质量监测

实时监测谐波含量、三相不平衡度、功率因数等,确保功率因数不低于供电局考核指标,避免被罚款和设备出现故障。

7.21运维管理

系统支持设备日常巡检计划、派工、消缺、报修、派工等设备运维管理,方便运行管理人员的制定巡检计划、派工,巡检人员执行巡检、完成工单、巡检发现问题消缺,进行故障报修、跟进维修进度,满足日常巡检、设备维修保养需要。

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7.22报警管理

针对于电气正常开展、限电和能耗双控,实现电参量异常报警、电气火灾隐患报警、能耗超标报警、限电报警等,帮助企业提前预警,避免发生火灾事故和被罚款导致用能成本过高。支持分级分类报警,可对报警进行派发与闭环处理。

7.23能耗抄表

可自定义时间段抄仪表的抄表值以及差值,可自定义抄表的分类分项。

7.24能耗分析自定义时间抄表

可自定义时间段内各个拓扑节点的能耗值,可自定义抄表能耗值的的分类分项。

7.25容需量报表

提供容需量报表,实时展示容量需量价格的变化情况,帮助企业实现容改需,降低基本电费。

7.26复费率报表

对尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析,为企业分时用电,优化成本效益提供数据支持。

7.27文档管理

对国标、能源管理制度、能源指标体系等文件进行归档,可快速查询相关文档。对仪表台账进行系统管理,支持文件的上传和下载。

7.28 3D可视化大屏

对场景进行虚拟仿真,展示各区域运行及能源消耗情况,可实现分层预览、转场展示、风格切换、智能巡检等效果,支持模型与监测点位的自定义绑定。

7.29 3D子系统

对各动力子系统进行虚拟仿真,展示子系统的动力管线、设备的实时状态及能源消耗情况,可实现动态的能源流向效果。

7.30工业组态

可通过图形化的编辑方式自定义组态图,展示设备运行状态及能源消耗情况,可上传自定义素材及绑定监测数据。

7.31自定义驾驶舱

可通过图形化的操作方式自定义驾驶舱,以折线图、饼图、表格等图形展示采集数据及各类统计数据,数据源包括API、数据库查询、MQTT、Excel等方式。

7.32基础数据管理

对系统的项目、探测器、设备型号、电参量、节点、能源、公示、及相关参数进行配置、修改、删除等管理、进行用户添加和授权管理、合同管理。

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7.33手机APP

APP支持Android、iOS操作系统,方便用户按能源分类、区域、车间、工序、班组、设备等不同维度掌握企业能源消耗、产线比对、效率分析、同环比分析、能耗折标、事件记录、运行监视、异常报警、配电图、工艺流程图、能流图。

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7.34知识产权证书

Acrel-700工业能耗管理平台软著企业能源管家

8 系统硬件配置

应用场景

型号

图 片

保护功能

企业能源管控平台

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安科瑞企业能源管控平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式,对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理,监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况。

智能网关

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8路RS485串口,光耦隔离,2路以太网接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等协议的数据接入,ModbusTCP(主、从)、104(主、从)、建筑能耗、SNMP、MQTT 等协议上传,支持不同协议向多平台转发数据;输入电源:AC/DC 220V,导轨式安装。

ANet-2E4SM

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4路RS485 串口,光耦隔离,2路以太网接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、从)、104(主、从)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模块)输入电源:DC 12 V ~36 V 。支持4G扩展模块,485扩展模块。

ANet-485

M485模块:4路光耦隔离RS485

ANet-M4G

M4G模块:支持4G全网通

35kV/10kV/6kV进线

AM5SE-F

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三段式过流保护、反时限过流保护、两段式零序101过流/反时限过流保护、两段式零序102过流/反时限过流保护、重合闸、后加速过流保护、过负荷保护、PT断线告警、控制回路故障告警、频率保护、FC闭锁、失压跳闸、逆功率保护、过电压保护、零序过压保护;断路器遥控分/合闸操作;故障录波;独立的操作回路;检同期;U、I、P、Q、Ep、Eq等电参量测量。

35kV/10kV/6kV馈线

配电变压器

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三段式过流保护、反时限过流保护、两段式零序101过流保护、两段式零序102过流保护、101反时限过流保护、102反时限过流保护、过负荷保护、PT断线告警、控制回路故障告警、非电量保护、FC 闭锁;断路器遥控分/合闸操作;故障录波;独立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、Eq等电参量测量。

电动机(2000KW以下)

AM5SE-M

过流一段保护(启动中、已运行)、过流二段

保护、反时限过流保护、两段式负序过流/负序

反时限过流保护、两段式零序过流保护、热过载保护、过负荷保护、堵转保护、启动时间过长保护、低电压保护、非电量保护、PT断线告警、控制回路故障告警、零序过压告警、FC闭

锁、电压不平衡保护、相序保护、电压断相保

护、过电压保护;断路器遥控分/合闸操作;故

障录波;独立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、

Eq等电参量测量。

35kV/10kV/6kV母联

AM5SE-B

两段式过流保护、反时限过流保护、后加速过流保护、进线备投/母联备投/联切备投/自适应备投、PT断线告警、控制回路故障告警、母线充电保护;断路器遥控分/合闸操作;故障录波;独立的操作回路检同期。

35KV/10kV/6kV电容器

AM5SE-C

两段式定时限过流保护、反时限过流保护、两段式零序过流保护、欠电压保护、过电压保护、零序过电压保护、不平衡电压保护、不平衡电流保护、非电量保护、PT断线告警、控制回路故障告警;断路器遥控分/合闸操作;故障录波;独立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、Eq等电参量测量。

主变

AM5SE-D2

两圈变差动速断保护、比率制动差动保护

主变

AM5SE-TB

三段式过流保护(带复合电压、带方向闭锁)、反时限过流保护、零序过流保护、间隙零序电流保护、零序电压保护、过负荷保护、启动通风、闭锁有载调压、断路器遥控分合

闸、故障录波、全电量测量、独立操作回路、遥控升档/降档/急停、变压器档位测量;U、1、P、Q、Ep、Eq等电参量测量。

PT并列监测

AM5SE-UB

IMG_9948

PT并列、低电压告警、PT断线告警、过电压告警、零序过压告警

大功率异步电机

AM5SE-MD

电机差动速断保护、比率差动保护、启动中过流一段保护、已运行定时限过流保护、过负荷保护、零序过流保护、过热保护、堵转保护、低电压保护、断路器遥控分合闸、独立操作回路、故障录波、全电量测量;U、I、P、Q、Ep、Eq等电参量测量。

主变保护

AM5SE-D3

三圈变差动速断保护、比率制动差动保护

主变公共测控、进线公共测控

AM5SE-K

20路遥信、10路开出、遥测

35kV/10kV/6kV 弧光保护

ARB5-M

7E7A9891

测量所有的常用电力参数,如三相电流、电压,有功、无功功率,电度,谐波等,并具备完善的通信联网功能,非常适合于实时电力监控系统。

ARB5-E

7E7A9913

DIN35mm导轨式安装结构,体积小巧,能测量电能及其他电参量,可进行时钟、费率时段等参数设置,精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求,并且具有电能脉冲输出功能;可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。

ARB5-S

7E7A9908

三相全电量测量,剩余电流、2-63次谐波,支持付费率,量值、电缆温度,可选2G/4G通讯。

35kV/10kV/6kV进线柜电能质量在线监测

APView500

APView500

相电压电流+零序电压零序电流,电压电流不平衡度,有功无功功率及电能、事件告警及故障录波,谐波(电压/电流 63 次谐波、50 组间谐波、35 组高次谐波、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子)、波动/闪变、电压暂升、电压暂降(故障源定位)、电压中断、冲击电流、1024点波形采样、定时录波、电能质量合格率统计,波形实时显示及故障波形查看,内存32G,16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太网接口+1WiFi+1USB接口支持U盘到处数据,支持61850协议。

35kV/10kV/6kV间隔智能操控、节点测温

ASD500

0e653c0094586141c1860ae51375082

液晶屏显示一次回路动态模拟图、弹簧储能指示、高压带电显示及闭锁、验电、核相、3路温湿度控制及显示、远方/就地、分合闸、储能旋钮、预分预合闪光指示、分合闸完好指示、分合闸回路电压测量、人体感应、柜内照明控制、1路以太网、2路RS485、1路USB接口、GPS对时、高压柜内电气接点无线测温、全电参量测温、脉冲输出、4~20mA输出

35kV/10kV/6kV传感器

ATE400

HG9A4593

合金片固定,CT感应取电,启动电流大于5安培,测温范围-50-125℃,测量精度±1℃;传输距离空旷150米

35kV/10kV/6kV间隔

电参量测量

APM810

HG9A9569

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In,四象限电能,实时及需量,本月和上月峰值,电流、电压不平衡度,66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录,2-63次谐波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD显示

低压进线

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In;四象限电能;实时及需量;本月和上月峰值;电流、电压不平衡度;负载电流柱状图显示;66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录;2-63次谐波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD显示

AEM96

AEM1

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,总正反向有功电能统计,正反向无功电能统计;2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量(电压、电流、功率);电流规格3×1.5(6)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级

0.4kV无功补偿

ARC

ARC-8R 正视图1

测量I、U、Hz、cosΦ,具备过电压保护、欠流锁定、电网谐波过大保护功能,可控制电容器的投切,RS485/Modbus协议

APM810

HG9A9569

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In,四象限电能,实时及需量,本月和上月峰值,电流、电压不平衡度,66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录,2-63次谐波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD显示

ANSVC

ANSVC

ANSVC低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中,能根据电网中负载功率因数的变化控制电力电容器投切进行补偿,具有多种补偿形式,可根据电网的实际情况,合理选用补偿形式。

0.4kV有源滤波

AnSin-□-M

Ⅰ型

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采用DSP+FPGA全数字控制方式,并联在系统中,兼补谐波和无功;可对2~51次谐波进行全补偿或**特定次谐波进行补偿;具备完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能;基于谷歌Fliutter框架构建的遥信、遥控软件平台,具备远程服务与数据处理功能;支持IOS、安卓、PC多平台交互;具备超前和滞后的功率因数校正功能,可将三相不平衡负荷调整至平衡;具备动态过温降载功能,较大限度的保证滤波器的持续运行;具备智能风扇转速控制功能,根据负荷率和环境温度智能控制风扇转速,降低损耗;具备动态扩容功能。

0.4kV出线

AEM72

XSX02967

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,总正反向有功电能统计,正反向无功电能统计;2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量(电压、电流、功率);电流规格3×1.5(6)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级

ARD3M

1

ARD3智能电动机保护器适用于额定电压至AC690V、额定电流至AC800A、额定频率为50/60Hz的电动机,可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元,有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。

ANHPD300

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对用电设备产生的随机高次谐波、脉冲尖峰、电涌等具有吸收作用,能滤除电压尖峰杂波、矫正畸变的电压波形,对谐波噪声进行消化和吸收,防止保护装置误跳闸,保证用电设备正常运行。

DTSD1352

DTSD1352-4S正面

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,分相正向有功电能统计,总正反向有功电能统计,总正反向无功电能统计;红外通讯;电流规格:经互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级

变压器绕组温度检测

ARTM-8

HG9A9393

8路温度巡检,热电阻信号输入,RS485接口,2路继电器输出,预埋PT100

变压器接头测温

低压进出线柜接头测温

ARTM-Pn-E

HG9A9792

可以嵌入式安装低压柜面板上,每台装置可以接收60个无线传感器的数据。装置带有一路485接口,可将采集到的温度数据上传到监控。2路告警出口,全电参量测量

ATE400

HG9A4593

合金片固定,CT感应取电,启动电流大于5(A),测温范围-50-125℃,测量精度±1℃;传输距离空旷150米

配套附件

AKH-0.66

80I阿里巴巴白底主图-无LOGO

测量型互感器,采集交流电流信号

AKH-0.66L

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剩余电流互感器,采集剩余电流信号。

柜内环境温湿度

AHE

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无线温湿度传感器,温度精度:±1℃,湿度精度:±百分之3RH,发射频率:5min,传输距离:200m,电池寿命:≥3年(可更换)

ATC600

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两种工作模式:终端、中继。ATC600-Z做中继透传,ATC600-Z到ATC600-C的传输距离空旷1000m,ATC600-C可接收AHE传输的数据,1路485,2路报警出口。

智能远传水表

物联网水表 LXSY-O-M/NB

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电子直读式,高清晰液晶显示,具备误差自动修正功能;各参数可设;断电后数据可保存10年以上;可根据需要扩展远程控制阀门开关功能;可在120℃下长期工作,水解稳定;抗酸碱腐蚀性强不易被腐蚀,阻燃性能好;水资源免遭二次污染

智能远传

燃气表

燃气表

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直接读取燃气表的窗口值,无累计误差;电子部分平时可不工作,可在读表瞬间工作;直读燃气表无需初始化;表计地址可以灵活设定

冷热量表

冷热量表

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流量计量无机械齿轮,无磁传感器,耐磨、耐腐蚀、防攻击;电压低或受到攻击破坏时自动报警;温度传感器断路、短路时自动报警;流量和温度分段,准确度高;温度的冷热端采用数字方法修正和校准,误差接近于0;根据流速智能降耗;数据多重备份自动纠错技术;低功耗

9 结语

电能量及能耗管理系统实现生产企业用电量的实时采集、数据处理、能耗分析,实现数据透明化,并结合设备用电计划及用电情况,对用电回路进行自动投切,为达到节能降耗指标要求,制定合理的运行方式,优化运行模式,提高了生产企业用电效率,减少浪费及损耗。本文仅涉及对智能电能仪表及相关设备状态的监测,通过对功能的扩充,可以方便接入对智能水表、热量仪表、环境监测终端等的监测,实现综合性的能耗管理。提高生产企业的自动化水平及管理效能,达到实际意义上的节能降耗,能为生产企业带来可持续的经济效益。

参考文献

[1]杨莉.浅谈电能量及能耗管理系统设计[J].电力系统装备,2019:226-228.

[2]郭飞.电厂电能计量管理系统的研究与实现[D]郑州:郑州大学硕士学位论文,2007.

[3]安科瑞企业微电网设计与选型手册.2022.05版.

[4]安科瑞企业能源管控平台.2020.08版.





苏公网安备 32028102001251号