摘要：隨著(zhù)企業(yè)改革的不斷深入，對用電管理的現代化水平要求越來(lái)越高，能夠快速、準確地獲得各用電環(huán)節的電能數據，用電量分析、負荷管理、運行狀況監測、電費自動(dòng)結算，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有力手段。為了使監控系統斷得到完善，近年來(lái)技術(shù)人員對監控系統的研究工作逐步增加，并且開(kāi)始使用新的技術(shù)對現有的監控系統進(jìn)行改造，為當前各部門(mén)優(yōu)化監控系統的構建提供了極大幫助。本文通過(guò)（昆山）珀爾曼機電有限公司項目中的變電所的應用介紹電能管理系統在企業(yè)用電管理中的應用。
0 引言
配電自動(dòng)化，是一項集計算機技術(shù)、數據傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，向用戶(hù)提供服務(wù)，降低運行費用，減輕運行人員的勞動(dòng)強度。
企業(yè)電能管理系統是響應國家節能降耗和精細化能源管理號召的產(chǎn)物，旨在提高終端用電效率和改變用電方式，在滿(mǎn)足同樣用電功能的同時(shí)，實(shí)現用電和設備危險預警、減少電量消耗和電力需求，達到安全用電、節約資源和保護環(huán)境、實(shí)現“安全用電、經(jīng)濟用電、有序用電、智能用電”的用電目標。本文通過(guò)對（昆山）珀爾曼機電有限公司項目電能管理系統的建設，介紹電能管理系統在工業(yè)企業(yè)中的應用。
1 項目概述及建設目標
信息時(shí)代的到來(lái)，要求不間斷供電的設備越來(lái)越多，給供電提出了更高的要求。停電或限電會(huì )導致減產(chǎn)，而忽然的停電則會(huì )危害工廠(chǎng)的重要設備。落后的人工配電方式，針對現代化的制造業(yè)是不適用的。只有實(shí)現配電自動(dòng)化，才可能大限度地提高供電質(zhì)量，滿(mǎn)足人們日常生活工作與生產(chǎn)的需要。實(shí)現配電站自動(dòng)化可提高供電的可靠性。實(shí)現配電站自動(dòng)化，可減少故障次數，縮小事故范圍，縮短事故時(shí)間，為恢復供電、快速分析、診斷、報告事故原因提供的依據。
現（昆山）珀爾曼機電有限公司為響應國家節能減排政策故對低壓等級配電做升級改造。為保證該設施供配電可靠故配置電能管理系統，實(shí)時(shí)監測并保存數據以便后期管理。
2 電能管理系統的設計
在監控系統的設計中，要充分考慮客戶(hù)的實(shí)際需求，以及電力系統的實(shí)際結構、電力系統的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇監控設備，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。 本項目的電能管理系統，可以實(shí)現對變電站低壓配電回路的實(shí)時(shí)監控，有利于電能管理。另一方面，電能管理系統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)的顯示站內各個(gè)配電回路的運作狀態(tài)，當站內電力系統的負載越標時(shí)，電力監控系統能夠迅速報警，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)人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動(dòng)更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高車(chē)站工作人員的工作效率。 2.1 系統結構 依據（昆山）珀爾曼機電有限公司的配電情況分布情況，在線(xiàn)監測系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層、現場(chǎng)設備層。系統網(wǎng)絡(luò )結構如圖所示：
站控管理層管理人員與計算機進(jìn)行人機交互的直接窗口，對采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況，是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。
通訊層使用的設備為串口服務(wù)器。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場(chǎng)設備回送的數據信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí)，轉達上位機對現場(chǎng)設備的各種控制命令。
現場(chǎng)設備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò )中用于電參量采集測量的各類(lèi)型的安科瑞APMD730、ACR330ELH、P80L-E4/C及P72L-E4/C儀表，也是構建該配電系統必要的基本組成元素?，F場(chǎng)配置居正的電能表，實(shí)現低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監測；并對每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監測。
2.2 網(wǎng)絡(luò )設計 電能管理系統中的網(wǎng)絡(luò )系統能夠及時(shí)的對數據進(jìn)行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實(shí)現電力監控系統各項功能的基礎。把現場(chǎng)每個(gè)設備就地與總線(xiàn)連接，之后在把各條總線(xiàn)全部接入串口服務(wù)器，來(lái)實(shí)現與主機的傳遞。
2.3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)圖界面顯示及廠(chǎng)區電能占比餅圖；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；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。
2.3.1配電一次圖顯示
電能管理系統具備友好的人機界面，能夠以配電一次干線(xiàn)圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的分布情況且數據采集頻率為1S，同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開(kāi)關(guān)的分合閘狀態(tài)，實(shí)時(shí)顯示在系統界面中。如下圖所示：
2.3.2變壓器運行狀態(tài)監測
電能管理系統提供變壓器實(shí)時(shí)運行參量，如功率曲線(xiàn)、電流曲線(xiàn)、變壓器溫度曲線(xiàn)，且能根據客戶(hù)容量需求實(shí)時(shí)展示變壓器負荷率即提醒客戶(hù)變壓器是否正常運行，并實(shí)時(shí)顯示在系統界面中。如下圖所示：
2.3.3電能質(zhì)量分析
電能管理系統可以對整個(gè)配電系統范圍內的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續性的監測。配電系統維護人員可以通過(guò)諧波分析界面掌握配電系統的諧波含量，及時(shí)采取相應的措施提高配電系統的可靠性，減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。
2.3.4區域分配用電分析
電能管理系統可以根據用戶(hù)要求定制個(gè)性化的系統界面，系統以豐富的數據報表、區域用電餅圖等體現計量體系的完整性?？蛻?hù)可直觀(guān)了解公司內部運行情況。具體如下圖：
2.3.5電能報表分析
電能管理系統以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況（本項目電能報表為客戶(hù)定制），即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可追溯，維護計量體系的正確性。具體如下圖：
2.3.6報警信息設置及查詢(xún)
電能管理系統的數據記錄功能它要求系統中有足夠的內存空間，進(jìn)而長(cháng)時(shí)間的、大量的對數據信息進(jìn)行記錄和存儲。其次，電能管理系統的數據記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流、實(shí)時(shí)電壓等數據進(jìn)行記錄存儲。電能管理系統能通過(guò)管理人員對電壓、電流及功率的設置，從而實(shí)時(shí)監測配電情況，是否出現短路或者超負荷等情況，便于工作人員解決。
2.3.7用戶(hù)權限管理
電能管理系統為了本項目系統安全穩定運行，用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)*的操作（如配電回路名稱(chēng)修改）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行維護管理通過(guò)可靠的安全保障。
3供配電設計中應用電力監控系統的意義
綜上所述，針對以上問(wèn)題，并根據客戶(hù)要求，對原有配電系統進(jìn)行改造，改造后的電能管理系統不僅能實(shí)現對各個(gè)配電回路的遠程監測和集中管理，而且還實(shí)現了根據各監測設備進(jìn)行分類(lèi)電能統計。通過(guò)對電能管理系統設置，工作人員可以在短時(shí)間內做出正確的判斷并進(jìn)項操作。在了解電網(wǎng)狀態(tài)的情況下，工作人員能及時(shí)、準確的處理故障。除此之外，他更有重要的社會(huì )效益。減少人類(lèi)在強電場(chǎng)中的工作時(shí)間，對從業(yè)人員的身體健康更有著(zhù)重要的意義，可以避免很多職業(yè)病、人為觸電事故的發(fā)生。
參考文獻
[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社
[2]《電力監控系統在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風(fēng)
