《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于智能電力監(jiān)控儀表的合同能源管理系統(tǒng)解決方案
吳海英
上海安科瑞電氣股份有限公司
摘要: 合同能源管理是發(fā)達(dá)國家普遍推行的,、運(yùn)用市場手段促進(jìn)節(jié)能的服務(wù)機(jī)制,。節(jié)能服務(wù)公司與用戶簽訂能源管理合同,,為用戶提供節(jié)能診斷、融資,、改造等服務(wù),,并以節(jié)能效益分享方式回收投資和獲得合理利潤,可以大大降低用能單位節(jié)能改造的資金和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),,充分調(diào)動用能......
Abstract:
Key words :

 1概述

  合同能源管理是發(fā)達(dá)國家普遍推行的,、運(yùn)用市場手段促進(jìn)節(jié)能的服務(wù)機(jī)制,。節(jié)能服務(wù)公司與用戶簽訂能源管理合同,,為用戶提供節(jié)能診斷、融資,、改造等服務(wù),,并以節(jié)能效益分享方式回收投資和獲得合理利潤,可以大大降低用能單位節(jié)能改造的資金和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),,充分調(diào)動用能單位節(jié)能改造的積極性,,是行之有效的節(jié)能措施。根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》和《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》(國發(fā)〔2006〕28號),、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》(國發(fā)〔2007〕15號)等文件精神,,加快推行合同能源管理,,促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是必然趨勢。

  安科瑞合同能源管理系統(tǒng)結(jié)合自身產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)勢,,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用現(xiàn)場總線或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的最優(yōu)化的組網(wǎng)方式,,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程變配電監(jiān)控、電能集抄與質(zhì)量管理,,同時(shí)也為用戶節(jié)約了大量的一次投入成本,。公司研發(fā)的系統(tǒng)組態(tài)平臺集成了國內(nèi)外多種工業(yè)現(xiàn)場通訊規(guī)約,如IEC60870-5-101/102/103/104,、CANBus,、PorfiBus、DNP,、CDT,、ModBus等,以及最新的IEC61850通訊體系,,可支持大量的第三方智能化設(shè)備或進(jìn)口設(shè)備的接入,,先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)支持信息共享和Web發(fā)布,解決了配電監(jiān)控信息孤島的難題,。專家報(bào)表的自動生成大大減輕了值班人員的工作量,,提高節(jié)能管理的工作效率。

  2 能源管理系統(tǒng)計(jì)量體系宜選電力儀表

  建立合同能源管理系統(tǒng),,應(yīng)先建立計(jì)量體系,。數(shù)據(jù)先于決策,節(jié)能始于計(jì)量,。為了不重復(fù)投資,,造成浪費(fèi),能源管理系統(tǒng)應(yīng)與配電系統(tǒng)一體化,,直接在配電系統(tǒng)中采集能耗數(shù)據(jù),。

  電能計(jì)量宜采用電力儀表作為內(nèi)部管理電表,不宜用收費(fèi)電表,。在電能管理中,,供電部門一般會在總進(jìn)線處安裝收費(fèi)電表??紤]內(nèi)部電能計(jì)量與節(jié)能管理的需要,,在用戶安裝收費(fèi)電表的基礎(chǔ)上安裝電力儀表,用于內(nèi)部電能管理,。因此用戶可自主選擇采購,,但應(yīng)注意制造商是否有電力儀表(電能部分)的計(jì)量許可證。電力儀表可以完成對各回路、各功能區(qū)的分項(xiàng)電能數(shù)據(jù)的采集,,通過后臺電能管理系統(tǒng)完成電能分項(xiàng)計(jì)量,。

  安裝方式掛壁式安裝,應(yīng)單獨(dú)設(shè)置電表箱,,不易安裝在低壓柜,、動力箱、照明箱內(nèi)導(dǎo)軌式安裝,,易安裝在動力箱,、照明箱內(nèi)嵌入式安裝,易安裝在低壓柜,、動力箱的門板上

  通訊規(guī)約DL/T645規(guī)約與配電系統(tǒng)不兼容Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約,, Modbus協(xié)議可與配電系統(tǒng)兼容

  3 合同能源管理表計(jì)的選型方案

  3.1 高壓回路或低壓進(jìn)線回路選ACR330ELH儀表

  該表為電能質(zhì)量分析儀表,主要功能有:LCD顯示,、全電參量測量(U,、I、P,、Q,、PF、F,、S);四象限電能計(jì)量,、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì);THDu,THDi,、2-31次各次諧波分量;電壓波峰系數(shù),、電話波形因子、電流K系數(shù),、電壓與電流不平衡度計(jì)算;電網(wǎng)電壓電流正,、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓,、欠壓,、過流、不平衡報(bào)警);RS485通訊接口,、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約,。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm,。適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜,,見圖1,。

  

 

  3.2 低壓聯(lián)絡(luò)或出線回路選ACR220ELH電力儀表

  該表主要功能有:LCD顯示,、全電參量測量(U、I、P,、Q,、PF、F);四象限電能計(jì)量,、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì),、最大需量統(tǒng)計(jì);4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議,。外形尺寸:96×96mm,,開孔尺寸:88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò)柜,、出線柜,,見圖2。

  3.3 動力柜,、照明箱選ACR120EL電力儀表或?qū)к壥诫姳?/strong>

  ACR120EL電力儀表主要功能有:LCD顯示,、全電參量測量(U、I,、P,、Q、PF,、F);四象限電能計(jì)量,、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);2DI+2DO;RS485通訊接口,、Modbus協(xié)議,。外形尺寸:開孔尺寸80×80mm,開孔尺寸72×72mm,。適用于動力柜,,見圖3。

  DTSD1352導(dǎo)軌式電表主要功能:LCD顯示,、全電參量測量(U,、I、P,、Q,、PF、F,、S);四象限電能計(jì)量,、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);電流規(guī)格1.5(6)A,、5(20)A,、10(40)A,、20(80)A可選、RS485通訊接口,、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選,。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù),。適用于動力柜,,見圖4。

  

 

  DTSF1352導(dǎo)軌式電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A,、5(20)A,、10(40)A、20(80)A可選,、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì),、電能脈沖輸出、RS485通訊接口,、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選,。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù),。適用于照明箱的三相電能計(jì)量,,見圖5。

  

 

  照明箱DDSF1352電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A,、5(20)A,、10(40)A、20(80)A可選,、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì),、電能脈沖輸出、RS485通訊接口,、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選,。外形尺寸:76×89×74mm,4模數(shù),。適用于照明箱的電流,、電壓測量;單相電能計(jì)量,見圖6,。

  

 

  4 合同能源管理系統(tǒng)

  系統(tǒng)由站控管理層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層組成,見圖7,。

  站控管理層針對能耗監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員,,是人機(jī)交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的最上層部分,。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,,如工業(yè)級計(jì)算機(jī),、打印機(jī)、UPS電源等組成,。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面,對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算,、分析與處理,,并以圖形、數(shù)顯,、聲音等方式反映現(xiàn)場的運(yùn)行狀況,。

  網(wǎng)絡(luò)通訊層主要是由通訊管理機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成,。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,,負(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時(shí),,轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令,。

  現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由智能儀表組成,,采用具有高可靠性,、帶有現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端,向數(shù)據(jù)中心上傳存儲的能耗數(shù)據(jù),。測量儀表擔(dān)負(fù)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù),,其監(jiān)測的能耗數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至數(shù)據(jù)中心,。

  [dvnews_page=下一頁]5 系統(tǒng)功能

  5.1 前臺人機(jī)交互界面

設(shè)計(jì)適合客戶要求的交互界面;標(biāo)準(zhǔn)圖元庫,,方便調(diào)用組合;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和顯示;數(shù)據(jù)信息的自動邏輯計(jì)算和處理;設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程更改設(shè)定;合、分閘狀態(tài)顯示和強(qiáng)制操作,。

  5.2 曲線及報(bào)表管理設(shè)置

  客戶要求的電參量的趨勢曲線;正/反向有/無功電度的歷史趨勢;設(shè)計(jì)滿足客戶需求的各種報(bào)表;自動生成電能計(jì)量的日,、月、年報(bào)表;可根據(jù)常用的MS Excel設(shè)置模板并生成相應(yīng)報(bào)表,,使用戶輕松使用;查詢?nèi)我鈺r(shí)刻報(bào)表,、顯示并打印。

  5.3 后臺數(shù)據(jù)庫管理

  應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)庫軟件如Access,、MSSQL;建立開放式,、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫;存儲指定年限或所有的數(shù)據(jù)信息;軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的動態(tài)鏈接庫;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息更新安全可靠;支持C/S、B/S方式,,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳,。

  5.4 多級權(quán)限用戶管理

  密碼登錄后臺,保證設(shè)置安全;高權(quán)限對低權(quán)限管理,,分級操作,,各權(quán)限均具修改密碼功能,。

  5.5 通訊管理設(shè)置

  各串口自主配置,操作方便;不同設(shè)備的通訊協(xié)議選擇;通訊波特率自主選擇;系統(tǒng)根據(jù)選擇結(jié)果自動對該前置機(jī)某端口所連各設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的遙控配置,。

  5.6 網(wǎng)絡(luò)功能

  雙機(jī)熱備功能,,支持雙機(jī)、雙網(wǎng),、雙設(shè)備等冗余,,并采用熱備份的形式確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行,配置簡單,、方便,。網(wǎng)絡(luò)上任意一臺機(jī)器可指定為I/O服務(wù)器(即前置機(jī)),網(wǎng)絡(luò)上的其他機(jī)器可方便地從該機(jī)器上獲取數(shù)據(jù),。

  見圖8,、圖9、圖10,、圖11,。

  

 

 6 系統(tǒng)報(bào)價(jià) 

 7 結(jié)束語

  能源日益緊張,節(jié)能降耗是社會發(fā)展的必然選擇,,而合同能源管理系統(tǒng)為用戶提供了一個(gè)良好機(jī)制,。通過電力儀表建立能源管理的計(jì)量體系,可以減少重復(fù)投資,,使用戶電力智能監(jiān)控與能源管理一體化,。系統(tǒng)在浦東圖書館、大慶機(jī)場,、羅涇礦碼頭等項(xiàng)目中運(yùn)行,,取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

  作者簡介:

  1,、吳海英,,研究方向?yàn)槟茉垂芾硐到y(tǒng)、變配電智能監(jiān)控技術(shù) Tel:021-33510314 15000539641 Fax:69158302 Email:[email protected]

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