電能管理系統(tǒng)一種改造方案

摘 要：采用Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對某廠配電系統(tǒng)進(jìn)行了改造，實(shí)現(xiàn)了各配電回路的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理，能自動計(jì)算出單位產(chǎn)量能耗用電，為科學(xué)的節(jié)能管理提供了依據(jù)。介紹該電能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及軟件實(shí)現(xiàn)。特別介紹了ADL導(dǎo)軌式安裝電能表的特點(diǎn)及其通訊電纜的接線方式。

關(guān)鍵詞：電能管理系統(tǒng) 電能表 導(dǎo)軌式安裝 RS485通訊

Introduction of Electric Management System Reconstruction Scheme

Yang Xiaoqin(East China Architectural DesignResearch Institute Co., Ltd.,Shanghai 200002,China)

Li Hua(Harbin Urban Planning and Desige Research Institute, Harbin 150010,China)

Cao Xuehua(Shanghai Acrel Ltd.,Shanghai 201801,China)

Abstract : Acrel-3000 electric energy managent system for a factory distribution system has been Reconstructed to achieve various power distribution circuits for remote monitoring and centralized management,it can automatically calculate the energy consumption per unit output in order to provide a scientific basis for energy-saving management.The structure,functions and sofeware implementation of the electric energy management system are introducted.The characteristics and communication cable wiring of the ADL rail-installation election energy meter are especially introducted.

Key words :Electric energy management system Electric energy meter Rail-installation RS485 communication

1　 前言

為響應(yīng)國務(wù)院制定的一系列促進(jìn)節(jié)能減排的政策措施，全國各行各業(yè)都積極采取措施節(jié)能節(jié)電，取得了積極進(jìn)展。然而電力節(jié)能方案的實(shí)施、用電節(jié)能設(shè)備的廣泛采用是否真的起到了節(jié)能的作用，必須用合理的考核管理機(jī)制進(jìn)行科學(xué)的判斷。

某公司廠房共有一期配電房1個(gè)、二期配電房2個(gè)，提供全廠的生產(chǎn)、照明、空調(diào)用電及其它用電等。原有配電系統(tǒng)只在全廠總進(jìn)線回路上裝有電力部門的電度表，管理者只能從每個(gè)月電力部門提供的用電總數(shù)值得知本月電量能耗，至于電能都用在了什么地方，有沒有電能浪費(fèi)，節(jié)能措施有沒有收到應(yīng)有的效果，企業(yè)管理者不是很清楚。亟待一個(gè)合理的電能考核機(jī)制來實(shí)現(xiàn)電能的科學(xué)管理。

針對以上問題，并根據(jù)客戶要求，對原有配電系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改造后的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)，不僅能實(shí)現(xiàn)對各配電回路的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理，而且還實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行分類電能統(tǒng)計(jì)、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、8小時(shí)班組能耗統(tǒng)計(jì)、日能耗統(tǒng)計(jì)和月耗電能統(tǒng)計(jì)，自動計(jì)算出單位產(chǎn)量能耗用電，為科學(xué)地節(jié)能管理提供了依據(jù)。

2　 項(xiàng)目分析

該電能管理系統(tǒng)是在原有變配電柜基礎(chǔ)上增加帶通訊接口的電能表，將電量參數(shù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的一個(gè)低壓配電改造項(xiàng)目。

要實(shí)現(xiàn)對每一臺機(jī)器用電量的統(tǒng)計(jì)，及對每一出線回路電能數(shù)據(jù)的采集，必須在每一出線回路安裝一塊電能計(jì)量表，但目前市場上的電能計(jì)量表普遍采用傳統(tǒng)的壁掛式安裝方式，體積大，安裝不方便。該公司原有配電系統(tǒng)的配電柜均為抽屜柜，在原有抽屜柜面板上已經(jīng)安裝了電流表和信號指示燈，安裝空間非常狹小，不可能在抽屜面板上增加任何傳統(tǒng)的電能表。抽屜內(nèi)部安裝的元器件已非常緊密，再安裝傳統(tǒng)電能表或數(shù)字式電力網(wǎng)絡(luò)儀表都是不可能的。

如果從每個(gè)回路互感器引出測量線路，重新制作新電表箱放置在配電柜旁邊，將電能表集中安裝在電表箱里呢?這種方法會使電表箱到配電柜的線纜特別多，鑒于該公司廠房配電回路數(shù)較多，安裝接線比較麻煩，且以后的檢修維護(hù)也會比較困難，增加如此多的電纜線和新增加的電表箱也會增加了用戶的經(jīng)濟(jì)成本，因此這種方法是不可取的。

綜合考慮儀表安裝、調(diào)試及后期維護(hù)等多種因素，最終選用ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表。該系列儀表可以很方便地安裝在配電柜背面的導(dǎo)軌上，不需要對配電柜重新開孔，也不用將大量的電纜引出到新的電表箱中，安裝方便又節(jié)約了大量電纜和電表箱的成本，而且這種一對一式的測量，對于將來系統(tǒng)的檢修維護(hù)也是非常清晰方便的。

ADL系列導(dǎo)軌式電能表均帶有標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口，采用Modbus RTU國際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，通過儀表的通訊接口將儀表組網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)控和管理。

3　 ADL導(dǎo)軌式安裝電能表

ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表包括單相復(fù)費(fèi)率電能表和三相復(fù)費(fèi)率電能表。該系列電能表體積小巧，外形美觀，結(jié)構(gòu)模數(shù)化，可安裝于35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上。圖1為ADL系列儀表外形及安裝方式。

圖1　ADL系列儀表外形及安裝方式

ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表支持一次接入和二次接入兩種接線方式，不僅可用于低壓配電柜，還可以用在終端配電箱，電流表最大規(guī)格為20(80)A。

ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表不僅在外形和接線上具有靈活方便的特點(diǎn)，而且在功能和性能上也具有下述優(yōu)點(diǎn)：

a. 計(jì)量正反向有功電量，功率潮流方向自動識別并指示，具有4費(fèi)率及總電能計(jì)量功能。

b. 分時(shí)復(fù)費(fèi)率功能，日時(shí)段可設(shè)4費(fèi)率、8時(shí)段，時(shí)段內(nèi)的最小時(shí)間單位為1min。

c. 按月凍結(jié)轉(zhuǎn)存功能，可統(tǒng)計(jì)上上月、上月及本月的總用電量和分時(shí)電量，用于月用電費(fèi)的結(jié)算及監(jiān)測用電情況。

d. 實(shí)時(shí)監(jiān)測功能，測量顯示電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)。

e. 輸出接口。帶光電隔離的電量脈沖數(shù)據(jù)輸出接口，可用于校表和實(shí)現(xiàn)DCS(集散控制系統(tǒng))遠(yuǎn)傳，RS485通訊接口可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和負(fù)荷監(jiān)測。