劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘  要：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和家對工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排的力度加大，企業(yè)用能成本已成為衡量現代化率工廠的重要指標。能源管理軟件的應用大大提高了企業(yè)能源的利用效率和管理水平，本文介紹Acrel-5000企業(yè)能源管理系統(tǒng)在合肥小林藥業(yè)有限公司的應用，系統(tǒng)實現了分散式采集和集中控制管理的智能化、數字化、網絡化能源管理。

關鍵詞：工廠企業(yè)；能源管理系統(tǒng)；藥業(yè)；

1 項目概況

  合肥小林藥業(yè)有限公司是由日本小林株式會社和JPS制藥株式會社共同出資經營的全資日本公司。主要經營重要中間體、農產品及農副產品的加工、萃取及銷售等。總投資額約25億日元（約1.5億人民幣）地處合肥高新區(qū)浮山路與望江西路交匯處東南角，整個企業(yè)的能源構成包括水、純電、污水，其中電部分包括四級計量體系，純水包括兩級計量體系。由于企業(yè)內部考核管理需要，建立套有效的能源管理系統(tǒng)，并在此基礎上逐步整理完善能源使用數據庫，對數據進行多層次多方面的開發(fā)利用（如決策需要、能源分析、數據報送）。同時通過網絡技術使之成為作為合肥小林藥業(yè)有限公司信息化系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，以實現智慧廠區(qū)和數字廠區(qū)。

  整個系統(tǒng)通過多功能的電能表、流量計、通訊網絡和計算機軟件，實現企業(yè)能源系統(tǒng)在運行過程中的數據采集、運行監(jiān)視、數據分析、電能質量檢測、三相不平衡監(jiān)視等，完成企業(yè)的供電、合理用能、設備管理和運行管理。

2 設計方案

2.1整體方案設計

  整個廠區(qū)能源管理系統(tǒng)包括棟三層的廠房，其中用電部分包括生產設備用電、工廠區(qū)空調用電、工廠區(qū)照明插座用電、消防用電、事物區(qū)用電，水部分包括純水以及污水排放。針對用電計量部分，通過4級配電結構，建立完整的計量體系，即*級計量等于下級計量總和，第二級計量等于第三級計量總和，以此類推。每個計量節(jié)點均安裝多功能電表、流量計等，電表流量計通過現場通訊總線接入通訊管理機，通訊管理機經過以太網接入能源管理主機。

2.2網絡結構

  本次能源管理系統(tǒng)中現場所有計量表計均通過485總線連接至通訊管理機，通訊管理機通過以太網傳輸至能源管理主機，如下圖所示：

  系統(tǒng)使用高性能服務器及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現場總線技術及網絡通信技術，整個系統(tǒng)運行、穩(wěn)定可靠、使用維護方便。

  設置于數據主站包含監(jiān)服務器、網絡交換機、以及Acrel-5000能耗管理軟件，作為能耗分析、運行及專業(yè)人員的人機交互窗口，以圖形顯示、報表打印等各種方式對企業(yè)的能耗數據進行分析、對比和統(tǒng)計，提供節(jié)能降耗的數據支持。

  能耗管理計算機和數據服務器從監(jiān)控管理層以太網提取數據，并且以各種圖形和數據的方式顯示在顯示器上，供操作人員運行和控制的人機界面。

  終端設備層設備通過RS485/MODBUS-RTU總線方式，采用屏蔽雙絞線接入通訊管理機，通訊管理機把采集到的數據轉換成以太網后，接以太網，供主站監(jiān)控計算機調用。

作為數據采集裝置的通訊管理機，通過基于XML格式的Socket通訊，將數據傳輸至能耗管理系統(tǒng)，并具備斷點續(xù)傳功能，當通訊管理機至能耗管理系統(tǒng)網絡中斷、軟件停止運行等異常狀況發(fā)生時，通訊管理機可以自動保存數據，當故障恢復之后數據自動上傳，保證能耗管理系統(tǒng)數據完整性，確保能耗管理系統(tǒng)數據分析科學性。

2.3軟件設計及系統(tǒng)功能

  Acrel-5000企業(yè)能源管理系統(tǒng)核心是套強大的能效分析管理系統(tǒng)，通過在線的用能數據信息采集、處理、分析和統(tǒng)計，幫助企業(yè)的了解真實用能情況、用能環(huán)境及生產效率水平。但是能源管理系統(tǒng)的建立只是起到個管理工具的作用，企業(yè)需要建立套符合企業(yè)實際情況的考核制度，企業(yè)的節(jié)能大目標層層分解、逐級落實，全員參與，能源計量體系是基礎，節(jié)能設備是輔助，節(jié)能管理制度才是根本。

數據采集與管理

  數據采集與處理是能源管理系統(tǒng)實現的基礎，系統(tǒng)能實時和定時采集用能設備的模擬量（電流、電壓、功率、電度、頻率、流量）。系統(tǒng)管理軟件可以通過網絡直接讀取各計量設備采集的數據，并可以對采集的所有數據進行顯示、統(tǒng)計、分析、計算和存儲。 實時計算各線路的有功、無功功率值，實時計算每日、每月各條線路的有功，無功zui大、zui小及平均值。

  實時顯示、統(tǒng)計各回路各時段的電度值,對電能數據進行分時計費統(tǒng)計,根據用戶要求具有多種分時計費(尖、峰、谷、平值等)方案和費率的種類。實時顯示、統(tǒng)計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值

  實時顯示電容的投切狀態(tài)以及手動/自動狀態(tài)。

  數據采集周期、方式、參數等可由用戶在線定義，狀態(tài)量的變化先傳送。

信息處理

  對信號采集系統(tǒng)所采集實時數據進行統(tǒng)計、分析、計算，將數據進行定時存儲。對同用能位不同時期、不同用能單位同時期用能量進行統(tǒng)計；作為電費的管理平臺，與實際發(fā)生電費進行比較。

  清晰的反映整個企業(yè)各個部門、班組的用電構成，幫助企業(yè)建立合理的用電管理考核制度，對不同的班組、不同車間分別設計用電管理報表。對于各用能設備使用時間進行統(tǒng)計，計算出各設備單位時間耗能，為今后能源改造提供數據依據。

  能耗報表實現了所有能耗數據的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等多種類型，通過能耗管理報表，對各分線能耗分別計量統(tǒng)計并與上級回路進行匹配，建立完整的能源計量體系，找出能源管理的盲區(qū)、誤區(qū)。能源匯總如下圖所示：能耗綜合主界面

  通過綜合能耗主界面可以反映企業(yè)當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；界面下方顯示這能耗的當日逐時用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉到該分類能耗的用能分析主界面。

分區(qū)域、分部門能耗統(tǒng)計

  對能耗數據按區(qū)域、按部門分別進行統(tǒng)計，統(tǒng)計各區(qū)域、各設備能源消耗，準確定位用能消耗大戶，制定節(jié)能績效考核制度，推動節(jié)能降耗的真正有效執(zhí)行。為用能重點設備建立運行記錄檔案，長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養(yǎng)記錄，為設備的運行維護提供依據。能耗數據實時監(jiān)測和預警

  通過高精度智能儀表以技術手段實現自動化全實時、高密度的實時用能監(jiān)測，減少用能的“跑、冒、滴、漏”和計量誤差。實時監(jiān)視現場儀表的回傳數據，對能耗進行合理的管控和預警，及時發(fā)現并改正運行中存在的用電異常，隨時處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時醒目提醒并主動記錄。

3 結束語

  該項目所采用的Acrel-500能源管理系統(tǒng)已經于2017年7月正式投入運行，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定、。系統(tǒng)為各重點用能回路安裝計量裝置，建立能源管理體系，制定用能績效考核方案，通過計算機網絡和信息化技術，對重點用能回路進行用能量計量，提供了大量實時、準確的能耗數據，摸清能源流向、了解能源組成，同時通過能源管理軟件提供的各類圖表、報表，為管理者進行內部計量考核、用電做出了數據依據用，方便用戶的找到用能不合理之處，指導用戶進行有針對性的管理措施和節(jié)能改造措施。

參考文獻

[1]《能效管理系統(tǒng)設計安裝圖冊》

作者簡介：劉細鳳，女，本科。任職單位：現任職于安科瑞電氣股份有限公司