繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：本文介紹基于Acrel-3000電能管理軟件和網(wǎng)絡電力儀表而設計實現(xiàn)的套分散式采集和集中控制管理的配電自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)實現(xiàn)了微機在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場操作的無序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實用、投資少等點。

關(guān)鍵詞：電能管理軟件；網(wǎng)絡電力儀表；歐木特種紙業(yè)

0引言

近年來，隨著電網(wǎng)現(xiàn)代化程度的不斷提高，變配電站將向數(shù)字化，智能化發(fā)展。智能電子設備將會越來越多地應用于變配電站中的保護，控制和測量領(lǐng)域。電能管理系統(tǒng)的應用能夠明顯提高數(shù)據(jù)的可靠性和真實有效性，從而提高管理的規(guī)范性，安裝在監(jiān)控側(cè)的網(wǎng)絡電力儀表與變配電站電能管理系統(tǒng)進行通信，可以提供充分的電力系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而提高整個變配電站的運行和維護水平。

Acrel-3000電能管理軟在淄博歐木特種紙業(yè)有限公司的應用，成功實現(xiàn)了2個低壓配電室電力參數(shù)的集中采集，成為淄博歐木特種紙業(yè)有限公司變配電站向數(shù)字化，智能化發(fā)展的標志。

1項目介紹

淄博歐木特種紙業(yè)有限公司是山東齊峰特種紙業(yè)股份有限公司的全資子公司。2003年企業(yè)被家科技部命名為家新材料產(chǎn)業(yè)化基地骨干企業(yè)，2004 年進入全私營企業(yè)納稅排行榜，公司擁有山東省企業(yè)技術(shù)開發(fā)中心、山東省裝飾原紙工程技術(shù)中心和院士工作站，由中*造紙院士陳克復教授擔任專家。企業(yè)是*重點高新技術(shù)企業(yè)，山東省造紙企業(yè)、淄博市明星企業(yè)，“雙峰牌"系列裝飾原紙產(chǎn)品榮獲“山東省商標"和“山東"的稱號。公司通過了ISO9001 質(zhì)量、ISO14001 環(huán)境、OHSAS18001 安全三標管理體系認證，2007年、2008年連續(xù)兩年被家統(tǒng)計局評為裝飾原紙行業(yè)全銷售量、銷售額*名，被中創(chuàng)業(yè)投資界評為2009中投資價值企業(yè)50強，被央視證券資訊頻道評為2009中投資潛力企業(yè)。

歐木特種紙業(yè)二期電能管理系統(tǒng)現(xiàn)場為新建的15#車間，2個低壓配電室：制漿配電室和造紙配電室，配電室內(nèi)采用安科瑞ACR系列電能管理儀表采集各回路的電流、電壓、電能等電參量，然后通過中間層采集設備經(jīng)局域網(wǎng)傳到監(jiān)控室計算機上，實現(xiàn)遙測、遙信功能。

2用戶需求

安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)集成部對歐木特種紙業(yè)二期電能管理系統(tǒng)要解決的問題進行詳細分析，弄清楚項目發(fā)起人及項目其他干系人的要求?待開發(fā)的信息系統(tǒng)要解決客戶和用戶的業(yè)務問題以及問題的來龍去脈后，經(jīng)雙方溝通知電能管理系統(tǒng)應實現(xiàn)各配電室各饋線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新，配電室整體次圖形式直觀動態(tài)顯示；完成對各配電回路的電壓、電流或功率實時和歷史趨勢曲線的繪制，便于分析該回路配電運行工況；完成對各回路的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表，所有報表或圖表支持查詢打印功能；對各監(jiān)測點的通訊狀態(tài)或異常用電進行報警，便于管理人員實時掌握并分析配電運行情況

3設計方案

根據(jù)可靠性和率配電管理的要求，以及實用性，安全性，實時性，穩(wěn)定性，可擴展性和易維護性的原則，安科瑞電氣股份有限公司對中化平原化工有限公司的智能配電系統(tǒng)的改造提供如下設計方案

3.1參考標準

系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

ISO/IEC11801 《綜合布線標準》

JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設計規(guī)范》

GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設計規(guī)程》

GB2887 《計算站場地技術(shù)要求》

GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50254/59-96 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》

IEC-61131-3 《圖形可編程標準》

3.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓撲圖

為滿足配電室統(tǒng)監(jiān)控的要求，配電室現(xiàn)場安裝安科瑞公司網(wǎng)絡電力儀表通過屏蔽雙絞線手拉手相連至串口服務器，串口服務器通過五類線接入網(wǎng)絡交換機，進而傳輸至后臺主機實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，存儲，處理，實時顯示以及歷史查詢

3.3儀表，通訊線纜，交換機及串口服務器選型

對歐木特種紙業(yè)有限公司提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案，站控管理層設備層采購華北工控的工業(yè)主機，聯(lián)想的顯示器，SANTAK的UPS以及HP的打印機；網(wǎng)絡通訊層使用MOXA的NPORT5630-8串口服務器，3C16470網(wǎng)絡交換機；現(xiàn)場設備層采安科瑞公司ACR系列網(wǎng)絡電力儀表，總線鋪設屏蔽雙絞線，以滿足系統(tǒng)組網(wǎng)的要求，具體設備如下表：

4 系統(tǒng)功能

上位機軟件采用Acrel -3000電能管理軟件，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電能管理的功能。該組態(tài)軟件是對現(xiàn)場電力參數(shù)進行采集與過程控制的軟件，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，只要將其預設置的各種軟件模塊進行簡單的“組態(tài)"，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，比如在分布式網(wǎng)絡應用中，所有應用（例如趨勢曲線、報警等）對遠程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地數(shù)據(jù)*相同，通過“組態(tài)"的方式可以縮短自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間，提高集成效率。

4.1. 次圖顯示：ACREL-3000軟件通過中間采集設備采集現(xiàn)場電能管理儀表數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)次圖顯示出來。如下圖所示，各個回路三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能等電參量實時刷新顯示，能直觀反映該系統(tǒng)各進出線回路運行狀況。

4.2. 遠程抄表查詢：各個配電室各個回路按照時間段進行歷史數(shù)據(jù)查詢。選擇回路后，可選擇時間間隔、時間長度對該回路進行歷史數(shù)據(jù)查詢，包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)和電能等常用數(shù)據(jù)。查詢結(jié)果可導出成EXCEL表格進行保存，也可打印保存。

4.3趨勢曲線：各重要回路電流、功率實時趨勢顯示及歷史趨勢查詢功能。選擇回路后，該回路實時趨勢曲線會不斷刷新，選擇“起始時間"可查看該回路歷史趨勢曲線，選擇“時間長度"可查看歷史日、月、年趨勢曲線，能更加直觀反映該回路運行情況。

5 項目實施后的效果分析

實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集,降低管理費用：可以實現(xiàn)各種電參量數(shù)據(jù)的集中采集記錄,集中數(shù)據(jù)分析,減少分支變電所數(shù)據(jù)的沉淀，集中信息反映。

兼容性和可擴展性分析：Acrel-3000智能電能管理系統(tǒng)充分考慮了與BA系統(tǒng)之間的互連互通，避免成為信息孤島，只要稍做調(diào)整即可與正在實施或即將實施的樓宇自動化系統(tǒng)對接，可以充分保護企業(yè)的投資。

保持數(shù)據(jù)的原始性，防止被修改：原始的由現(xiàn)場電工抄表后送交管理層的方式,增加了因數(shù)據(jù)抄送過程中被修改而使領(lǐng)導讀臟數(shù)據(jù)的幾率，Acrel-3000智能電能管理系統(tǒng)保持了數(shù)據(jù)的原始性，便于領(lǐng)導層了解真實的數(shù)據(jù)。

6結(jié)束語

本文以Acrel-3000智能電能管理系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)為核心，分析了網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的選型，以及Acrel-3000電能管理系統(tǒng)的功能和性能指標。在電能管理系統(tǒng)中，配置網(wǎng)絡電力儀表具有實施簡明、投資少等顯著點，可以方便和實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設備進行統(tǒng)管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對各種用電設備的歷史運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行管理分析，便于維護人員明確設備狀況，制定詳細的設備維護計劃，減少工作人員，提率。同時，根據(jù)建立的電能計量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。

作者簡介：繆建梅，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，：，，，：http://it.shacrel.cn