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Acrel-3000電能管理在淄博市職業(yè)病防治院項(xiàng)目中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2015-08-21 點(diǎn)擊次數(shù): 1402次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801;

摘要:介紹Acrel-3000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。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊遠(yuǎn)傳至監(jiān)控后臺(tái),通過Acrel-3000電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析及管理。


關(guān)鍵詞:變電所;智能電力儀表;電能管理系統(tǒng);




0 概述

    淄博市職業(yè)病防治院始建于1970年,承擔(dān)著全市企事業(yè)單位接觸有害作業(yè)人員的健康監(jiān)護(hù)、職業(yè)病診斷治療以及工傷(職業(yè)?。┎∪丝祻?fù)的重要職能,現(xiàn)位于淄博新區(qū)南京路與中潤大道路口西南,是目前內(nèi)地市級(jí)zui大的職業(yè)病防治專業(yè)機(jī)構(gòu)。醫(yī)院于2015年5月9日加掛“淄博市第六人民醫(yī)院"牌子,正式成為所市級(jí)綜合醫(yī)院。

    該醫(yī)院主要有3組變壓器(10KV/0.4KV)及若干0.4KV饋線回路。

1 客戶需求

    醫(yī)院每年在用電方面的投入成本比較大,主要對用電質(zhì)量和用電明細(xì)均不明確,對用電管理人員造成了很多困惑,根據(jù)其實(shí)際情況提出以下需求:

    ●變壓器的電流越*無法實(shí)時(shí)被管理人員得知,用電存在隱患,系統(tǒng)需能實(shí)現(xiàn)短信告警功能。

    ●人工抄表無法到具體科室的用電量,無法真正實(shí)現(xiàn)內(nèi)部績效考核。

    ●需能實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器的實(shí)時(shí)電流、電壓、功率及能耗波動(dòng)情況。

    ●需能夠查看具體某個(gè)回路或幾個(gè)回路每天的用電量,并可進(jìn)行對比,形成餅圖、棒圖的形式。

    ●每個(gè)變壓器均可查看當(dāng)日能耗、昨日能耗及同期能耗值。

    ●系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)同比、環(huán)比分析功能。

    ●系統(tǒng)可遠(yuǎn)程訪問,使管理人員隨時(shí)可查看工程系統(tǒng)用電回路工作狀態(tài)。

    根據(jù)用戶需求,需要對淄博市職業(yè)病防治院建立Acrel-3000電能管理系統(tǒng)(主要是數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及能耗數(shù)據(jù)處理分析),在值班室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控平臺(tái),對回路實(shí)時(shí)監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)、分析,以保證用電的、可靠和。

    安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng),充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,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)備連接為個(gè)有機(jī)的整體,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中管理及能效分析。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

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)Acrel-3000電能管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

    間隔設(shè)備層主要為:智能電度表、開關(guān)量、模擬量采集模塊和框架斷路器等。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的次設(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(shí)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)、短信報(bào)警模塊、報(bào)警蜂鳴器等設(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。

    改造后增設(shè)的智能電度表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線傳輸,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)但是在同時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)zui高傳輸速率為10Mbps。

    RS485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)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(gè)設(shè)備,zui大傳輸距離為1.2km。

3 Acrel-3000電能管理系統(tǒng)主要功能

3.1  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(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)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(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶,達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求,同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

3.2  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(shí)運(yùn)行參數(shù),畫面定時(shí)輪巡切換;畫面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新;模擬量顯示;開關(guān)量顯示;連續(xù)記錄顯示等。

3.3  歷時(shí)事件

    歷時(shí)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(hào)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(tái),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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。

3.4  數(shù)據(jù)庫建立與查詢

    主要完成遙測量和遙信量定時(shí)采集,并且建立數(shù)據(jù)庫,定期生成報(bào)表,以供用戶查詢打印。

3.5  用戶權(quán)限管理

    針對不同級(jí)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,可靠運(yùn)行??梢酝ㄟ^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(hào)和權(quán)限的修改。

3.6  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(shí)重要回路電流和功率負(fù)荷參量,自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線的,方便用戶及時(shí)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(shí)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

3.7  遠(yuǎn)程報(bào)表查詢

    報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)報(bào)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(bào)表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對報(bào)表文件采用定時(shí)保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時(shí)本程序還向用戶提供了對生成的報(bào)表文件管理功能。

    報(bào)表具有自由設(shè)置查詢時(shí)間實(shí)現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。

3.8  系統(tǒng)能耗分析功能

    可實(shí)現(xiàn)對能耗系統(tǒng)同比、環(huán)比分析;根據(jù)自定義時(shí)間段查詢峰、平、谷電度值;根據(jù)班組能耗可核算某個(gè)班組的能效比。

4 案例分析

    根據(jù)本項(xiàng)目現(xiàn)場的回路,系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示次回路運(yùn)行狀況,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。見圖(2)

 

圖(2)系統(tǒng)配電二次圖

    遙測報(bào)警功能,主要完成對變壓器和主變負(fù)載越限彈出報(bào)警界面指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào)警,提醒值班人員及時(shí)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)。

 

圖(3) 越限報(bào)警信息

    電量報(bào)表功能,可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢,支持任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報(bào)表。該報(bào)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,用戶可以直接打印報(bào)表,可以以EXCEL格式另存到其他位置,圖(4)變壓器電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

 

圖(4) 電能報(bào)表

    參數(shù)抄表功能,主要所有回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表查詢個(gè)配電回路的電參數(shù),主要包括:三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率和有功電度。該報(bào)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,如圖(5)所示。

 
圖(5) 參數(shù)抄表

    實(shí)時(shí)功率因數(shù)監(jiān)測功能,功率因數(shù)過低系統(tǒng)實(shí)時(shí)告警,客戶根據(jù)功率因數(shù)狀況對該回路的設(shè)備進(jìn)行維修或更換。功率因數(shù)報(bào)表如圖(6)所示。

 

圖(6)功率因數(shù)趨勢圖

    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(shí)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,見圖(7)。

 

圖(7)電流趨勢曲線圖

    系統(tǒng)可針對不同級(jí)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,可靠運(yùn)行??梢酝ㄟ^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(hào)和權(quán)限的修改。

    整個(gè)系統(tǒng)的投入后,根據(jù)后續(xù)管理節(jié)能和設(shè)備改造節(jié)能,其公司每年可節(jié)省大量成本。

4 結(jié)束語

    該Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集整個(gè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中主變和變壓器能耗數(shù)據(jù),并對所有數(shù)據(jù)在線實(shí)施監(jiān)測,并對過程中出現(xiàn)能耗異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警提示。還可以對過程中的能耗信息以圖表或者數(shù)據(jù)表格方式提供數(shù)據(jù)分析和比較功能,通過設(shè)備與設(shè)備之間、科室與科室之間的橫向?qū)Ρ?,或者周與周、月與月之間的縱向比較,找出能源消耗過程中存在的浪費(fèi)和隱患。通過向用戶設(shè)計(jì)各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表建立醫(yī)院能耗設(shè)備評估系統(tǒng)和科室能耗考核管理體系,來化醫(yī)院的能源消耗,讓員工從由過去被動(dòng)節(jié)能向主動(dòng)節(jié)能的思想意識(shí)轉(zhuǎn)變,來提高醫(yī)院能耗使用效率。

參考文獻(xiàn):

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10

    作者簡介:劉細(xì)鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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