電能管理系統在無錫電裝阪神汽車部件公司中的應用

繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定 201801

摘要：本文介紹了Acrel-3000電能管理系統在無錫電裝阪神汽車部件有限公司電氣室改造項目中的應用。該系統實現了對分散在無錫電裝阪神汽車部件有限公司廠區電氣室內安裝的19只智能儀表數據的采集和上傳，并在值班室進行集中控制和用電管理。系統采用組態軟件作為平臺，減少了電力設備狀態監視對人力依賴，降低了人力的成本，提高了經濟效益，為無錫電裝阪神汽車部件有限公司生產用電設備的安全，運行和便捷的管理提供了科學、準確的依據。

關鍵詞： 智能配電 電能管理 節能減排 無錫電裝 汽車部件

概述

無錫電裝阪神汽車部件有限公司（簡稱DHMW）是由日本汽車系統產品綜合生產商-電裝公司和車用點火線圈專業生產廠商-阪神電氣公司于2005年3月在江蘇省無錫市合資建成。通過發揮運用兩家公司的強項“產品制造"，提供產品，從而貢獻于持續發展的中汽車產業。

項目概況

無錫電裝阪神汽車部件有限公司電氣室改造項目，包括高壓和低壓兩個部分。其高壓配電系統包括兩路10kV進線和兩個計量，兩個電壓互感器柜、兩個高壓出線柜、個聯絡柜。高壓部分只監控路10kV出線回路。低壓配電系統包括15個低壓配電柜，本系統監控18路低壓三相四線出線回路。高低壓配電系統置于同個電氣室中，監控主機以及通訊機柜都放置在本電氣室內。

用戶需求

廠區配電中心為本項目提供套高、低壓后臺監控系統，將對廠區內電氣室中改造安裝的19塊智能電測儀表進行集中監視。具體監控數據為：用電量計量、實時測量相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率等數據，能打印月度用電報表，并有歷史曲線的查詢（時間不小于30天）,重要回路需要對其諧波進行測量。各參數及數據通過RS485總線，通過網絡送至配電中心的電工值班室（后臺監控中心）。

電能管理組態軟件應具有方便、靈活的開發環境，提供各種工程、畫面模板， 高性能實時、歷史數據庫，支持報警、事件網絡數據斷線存儲，恢復功能；提供的報表操作函數集、支持復雜腳本控制，包括：腳本調用和事件腳本，可以提供報表設計器，可以設計多套報表模板。電能管理組態軟件的運行系統由多個組件組成，包括：VIEW、DB、I/O等組件，所有運行系統的組件統由安科瑞電能管理組態軟件進程管理器管理，既而進行啟動、停止、監視等操作。

設備選型

現場設備位于中低壓變配電現場，具體包括：智能電力儀表等智能監控設備，負責采集電力現場的各類數據和信息狀態，并將其發送給通訊管理層，同時也作為執行單元，執行通訊管理層下發的各類指令。

本項目中的回路分為兩種，是10kV出線回路，二是低壓出線回路。

為滿足用戶提出的需求，需給進線回路和重要的出線回路配備帶有諧波和全電量測量的三相四線智能電測儀表，經權衡zui終選擇上海安科瑞電氣股份有限公司的ACR230ELH智能電測表，該儀表的功能特點為：

1．全電量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；

2．四象限電能計量、復費率電能累計；

3．THDu、THDi、2—31次諧波分量；

4．電壓波峰系數、波形因子、電流K系數、電壓電流不平衡度；

5．電網電壓電流正、負、零序分量測量；4DI+3DO ；

6．RS485接口、Modbus-RTU通訊協議、DL/T645

普通的低壓三相出線只需測量全電量，所以本項目選擇安科瑞ACR120E即可滿足用戶需求，該儀表的功能特點是：

1．全電量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）

2．RS485接口、Modbus-RTU通訊協議

組網配置

功能實現：

數據采集處理

Acrel-3000型電能管理系統可實時和定時采集現場設備的各電參量及開關量狀態（包括三相電壓、電流、功率、功率因子、頻率、電能、開關位置、設備運行狀態，重要回路的諧波棒圖等），將采集到的數據直接顯示、或通過統計計算生成新的直觀數據信息再顯示（總系統功率、諧波棒圖、功率因子上下限等），并對重要的信息進行數據庫存儲。

實時數據顯示

變配電系統具有CAD次單線圖顯示低壓配電網絡的接線情況。主畫面可直觀顯示各回路的運行狀態，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機交互接口并實時刷新。

圖2模擬次圖實時數據顯示

圖3諧波棒圖及百分含量

數據存儲

、數據庫管理軟件采用主流的、通用的、高性能的專業的實時/歷史數據庫和企業級關系數據庫相結合的方式保存數據，數據管理軟件具備開放的、的和集成的信息管理方法，具備嚴格的權限管理功能，可以按照不同的管理角色設置不同的操作密碼和口令，授予不同的數據庫訪問權限，提供數據庫實體存取審計機制，以便分角色地維護數據庫信息。

二、數據完備和安全是極為關鍵的，提供多種安全保護機制，提供互聯網的數據庫的數據加密技術，提供從硬盤轉移到后端系統過程中的數據加密技術，保障數據安全。

三、數據庫提供數據保護技術，能夠利用事務機制對數據庫進行自動備份和記錄數據備份日志。提供數據修復技術，在數據庫損壞的情況下能夠及時修復數據，保持數據的完整性。

四、系統提供實時數據庫和歷史數據庫兩部分，實時/歷史數據庫處理能力要達到10萬點/秒以上的吞吐量，在1秒鐘內存入所有采集點的數據，歷史數據庫的存儲壓縮比要達到30：1以上，歷史數據庫數據保存期限不小于10年。

趨勢曲線分析

系統提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析接口，通過調用相關回路實時曲線接口分析該回路當的負荷運 行狀況。如通過調用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設備所引起的信號波動情況。系統的歷史趨勢即系統對所有已存儲數據均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監測的配電網絡進行質量分析。

圖4歷史及實時負荷曲線查詢

報表管理

系統具有標準的電能報表格式并可根據用戶需求設計符合其需要的報表格式，系統可自動統計。可自動生成各種類型的實時運行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等，可以查詢和打印系統記錄的所有數據值，自動生成電能的時、日、月、年度報表，根據復費率的時段及費率的設定值生成電能的費率報表，查詢打印的起點、間隔等參數可自行設置；系統設計還可根據用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

圖5電能報表

圖6全電參量報表

事件記錄和故障報警

系統可以設置在電能質量事件發生時、測量值越限、設備狀態變化時觸發報警。系統報警時能夠進行信息語音提示，自動彈出報警畫面或觸發必要的操作，同時可以將報警信息通過、手機短信等方式通知相關人員。

圖7全電參量報表

用戶管理

本軟件可對不同級別的用戶賦予不同權限，從而保證系統在運行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作，需操作員級用戶輸入操作口令外，還需工程師級用戶輸入確認口令后方可完成該操作。

結束語

系統設計工程師與無錫電裝阪神汽車部件有限公司電氣室的軟件使用者細心溝通、精心交流之后，經過科學的設計、安裝和調試，整套電能管理系統達到了預期的效果，本系統為生產管理人員和設備維護人員提供了現代化的管理和分析手段。自該系統投運以后，生產管理明顯改善，工廠的生產效率也得到了明顯的提高。軟件功能對生產管理者來說：其簡單，方便，快捷的滿足了對員工的管理；對生產線上的員工來說：其考核規則是公平、公正的。所以自系統運行以來，該軟件得到了公司員工的致好評。
參考文獻：

1）上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2010.08版.

2）電力電測數字儀表原理與應用指南 任致程、周中，中電力出版社 2007.4

作者簡介：繆建梅，女，本科。任職單位：現任職于安科瑞電氣股份有限公司，：，，，：http://it.shacrel.cn