【摘要】：隨著(zhù)工業(yè)企業(yè)對自動(dòng)化要求的不斷提高，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的用戶(hù)開(kāi)始重視智能化電力監控系統，近幾年智能化電力監控系統更是以速度在發(fā)展。系統給人們帶來(lái)的節省人力成本、提供工作效率、提高生產(chǎn)安全可靠性等諸多優(yōu)點(diǎn)得到了業(yè)內人事的一致認同，本文通過(guò)對浙江利爾達物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司、浙江利合達工程技術(shù)有限公司電力監控系統的介紹，闡述了電力監控系統對于企業(yè)用電管理的意義。
1 項目概述及建設目標
杭州利爾達科技有限公司，是提供物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù)解決方案的高科技企業(yè)，企業(yè)于2014年在文一西路與綠汀路口建設利爾達物聯(lián)網(wǎng)科技園，整個(gè)園區配電系統包括浙江利爾達物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司和浙江利合達工程技術(shù)有限公司兩個(gè)部分，其中浙江利爾達物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司、浙江利合達工程技術(shù)有限公司10kV配電系統均采用4路10kV進(jìn)線(xiàn)、4臺變壓器出線(xiàn)；0.4kV配電系統分別包括4路低壓進(jìn)線(xiàn)，84路低壓出線(xiàn)以及4路低壓進(jìn)線(xiàn)，81路低壓出線(xiàn)。
供配電系統在一次系統的設計上已經(jīng)很好的保證了企業(yè)供電可靠性，但是還需要對供電系統進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控以及用電管理，這樣才能對供電系統可能存在的安全隱患和重要設備運行狀況有清楚、及時(shí)的了解，同時(shí)指導各用電設備合理用電，為建設綠色廠(chǎng)區打下堅實(shí)的基礎。企業(yè)配電系統運行維護人員對供配電系統要求有以下幾點(diǎn)：
2 電力監控系統的設計
在監控管理系統的設計中，充分考慮了企業(yè)自身特性，以及用電系統的實(shí)際結構、電力系統的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時(shí)也有利于系統功能的實(shí)現，自動(dòng)化電力監控軟件需要簡(jiǎn)單易操作且符合相關(guān)規范標準。
2.1 電力監控設備的選擇
對供電安全可靠性要求包括對供電系統實(shí)時(shí)的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在極短的時(shí)間內恢復供電，因此需要對10kV配電回路配置微機保護裝置，實(shí)時(shí)監控10kV回路的運行狀況，并且在快40ms內對發(fā)生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應，通過(guò)聲光告警信號或直接切除嚴重故障點(diǎn)，避免事故發(fā)生和已發(fā)生的事故范圍擴大；通過(guò)I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開(kāi)關(guān)開(kāi)斷次數統計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過(guò)多功能計量表計，實(shí)時(shí)記錄各用電設備用電信息；通過(guò)無(wú)功補償控制器，實(shí)時(shí)監控供配電系統功率因數，當系統功率因數降低時(shí)通過(guò)自動(dòng)投電容器來(lái)進(jìn)行就地無(wú)功補償。
2.2 電力監控系統網(wǎng)絡(luò )構成
系統采用分層、分布式系統結構，縱向分為三層：監控層、通訊網(wǎng)絡(luò )層和現場(chǎng)控制層。系統使用高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)，整個(gè)系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。
監控層包括工程師站和遠動(dòng)通信站，包含監控計算機、網(wǎng)絡(luò )交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電能管理軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過(guò)數據傳輸協(xié)議讀取通訊管理機采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶(hù)的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進(jìn)行計量，搭建完整的計量體系，用戶(hù)只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。
考慮浙江利爾達物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司、浙江利合達工程技術(shù)有限公司管理方式，在浙江利爾達物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司、浙江利合達工程技術(shù)有限公司分別設置電力監控系統，對浙江利爾達物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司、浙江利合達工程技術(shù)有限公司供配電系統進(jìn)行遠程管理。
通訊網(wǎng)絡(luò )層包括通訊管理機、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備，網(wǎng)絡(luò )結構如下圖所示：
2.3 主要設計參考標準
GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術(shù)要求》
DL/T 5430-2009 《無(wú)人值班變電站遠方監控中心設計技術(shù)規程》
GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》
《*公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》
DL 448-91 《電能計量裝置管理規程》
ISO/IEC11801 《綜合布線(xiàn)標準》
2.4 電力監控系統軟件功能設計
系統依據客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設計，并實(shí)現了一次主接線(xiàn)圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢(xún)與打??；系統負荷實(shí)時(shí)、歷史曲線(xiàn)，用戶(hù)權限管理等主要功能。
數據的采集與處理
通過(guò)高精度智能儀表以技術(shù)手段實(shí)現自動(dòng)化全實(shí)時(shí)、高密度的實(shí)時(shí)用電信息監測，包括計算有功、無(wú)功、電流、電壓、總負荷、變壓器負荷率、功率、功率因數等，同時(shí)對電能進(jìn)行合理的管控和預警，及時(shí)發(fā)現并改正運行中存在的用電異常，隨時(shí)處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時(shí)醒目提醒并主動(dòng)記錄。
電能分項、分支路、分區域計量
將用電（照明插座、動(dòng)力等）消耗進(jìn)行分項統計，分項報表的實(shí)現幫助用戶(hù)對各分項用電消耗了如指掌；統計各區域、各班組、各回路電能消耗，準確定位用電消耗大戶(hù)，制定節能績(jì)效考核制度，推動(dòng)節能降耗的真正執行。為用能設備建立運行記錄檔案，長(cháng)期跟蹤記錄設備運行過(guò)程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養記錄，為設備的運行維護提供依據。
用電管理及計量體系的搭建
為了實(shí)現對利爾達利合達各用電回路用電量的監管，系統設計了用電管理報表，系統通過(guò)對有功電度的采集，按照回路名稱(chēng)的不同。按照計量體系搭建原則，自動(dòng)生成日報表、月報表和年報表，將各進(jìn)線(xiàn)回路與出線(xiàn)回路電能消耗量在同一張報表中體現出來(lái)，并計算出線(xiàn)回路用電量之和，出線(xiàn)回路與進(jìn)線(xiàn)回路誤差、誤差百分比（誤差百分比是否超標）等，幫助用戶(hù)及時(shí)發(fā)現這種非正常用電問(wèn)題。
同時(shí)電能管理系統可對某一回路的某一時(shí)間段內的用電量進(jìn)行查詢(xún)，可以幫助后勤管理部門(mén)建立的用能管理考核制度。通過(guò)系統的建設和制度的建立，使各部門(mén)辦公、生產(chǎn)人員節能意識大大提高，的節約了企業(yè)管理辦公能源消耗。
3、供配電設計中應用電能管理系統的意義
綜上所述，電能管理系統幫助用電單位提率、減少損失、降低運營(yíng)成本，電能管理系統能夠確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運營(yíng)成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電能管理系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便，可以通過(guò)人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸來(lái)實(shí)現，因此，不同的電能管理系統可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數據信息能夠迅速、的進(jìn)行傳輸。另一方面，在建筑、企業(yè)配電系統設計中運用電能管理系統，應該根據實(shí)際情況選擇監控設備。
在工業(yè)企業(yè)等場(chǎng)所設置電能管理系統，可以實(shí)現對企業(yè)內電能計量分項、分支、分區域管理，不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò )通訊等功能，能夠與計算機、串口服務(wù)器等設備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示企業(yè)各個(gè)配電回路的運作狀態(tài)，當企業(yè)電力系統的負載越標時(shí)，電能管理系統能夠迅速報警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電能管理系統還能夠生成報表、曲線(xiàn)圖等統計信息，便于有關(guān)人員分析企業(yè)各部分的用電狀況，使企業(yè)的用電活動(dòng)更加安全。
參考文獻
[1]安科瑞《能效管理系統設計安裝圖冊》
