電能管理系統(tǒng)在某改造項目的應(yīng)用

　　某公司廠房共有一期配電房1個、二期配電房2個，提供全廠的生產(chǎn)、照明、空調(diào)用電及其它用電等。原有配電系統(tǒng)只在全廠總進(jìn)線回路上裝有電力部門的電度表，管理者只能從每個月電力部門提供的用電總數(shù)值得知本月電量能耗，至于電能都用在了什么地方，有沒有電能浪費(fèi)，節(jié)能措施有沒有收到應(yīng)有的效果，企業(yè)管理者不是很清楚。亟待一個合理的電能考核機(jī)制來實(shí)現(xiàn)電能的科學(xué)管理。
　　針對以上問題，并根據(jù)客戶要求，對原有配電系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改造后的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)，不僅能實(shí)現(xiàn)對各配電回路的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理，而且還實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行分類電能統(tǒng)計、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計、8小時班組能耗統(tǒng)計、日能耗統(tǒng)計和月耗電能統(tǒng)計，自動計算出單位產(chǎn)量能耗用電，為科學(xué)地節(jié)能管理提供了依據(jù)。

2　 項目分析
　　該電能管理系統(tǒng)是在原有變配電柜基礎(chǔ)上增加帶通訊接口的電能表，將電量參數(shù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的一個低壓配電改造項目。
　　要實(shí)現(xiàn)對每一臺機(jī)器用電量的統(tǒng)計，及對每一出線回路電能數(shù)據(jù)的采集，必須在每一出線回路安裝一塊電能計量表，但目前市場上的電能計量表普遍采用傳統(tǒng)的壁掛式安裝方式，體積大，安裝不方便。該公司原有配電系統(tǒng)的配電柜均為抽屜柜，在原有抽屜柜面板上已經(jīng)安裝了電流表和信號指示燈，安裝空間非常狹小，不可能在抽屜面板上增加任何傳統(tǒng)的電能表。抽屜內(nèi)部安裝的元器件已非常緊密，再安裝傳統(tǒng)電能表或數(shù)字式電力網(wǎng)絡(luò)儀表都是不可能的。
　　如果從每個回路互感器引出測量線路，重新制作新電表箱放置在配電柜旁邊，將電能表集中安裝在電表箱里呢？這種方法會使電表箱到配電柜的線纜特別多，鑒于該公司廠房配電回路數(shù)較多，安裝接線比較麻煩，且以后的檢修維護(hù)也會比較困難，增加如此多的電纜線和新增加的電表箱也會增加了用戶的經(jīng)濟(jì)成本，因此這種方法是不可取的。
　　綜合考慮儀表安裝、調(diào)試及后期維護(hù)等多種因素，最終選用ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表。該系列儀表可以很方便地安裝在配電柜背面的導(dǎo)軌上，不需要對配電柜重新開孔，也不用將大量的電纜引出到新的電表箱中，安裝方便又節(jié)約了大量電纜和電表箱的成本，而且這種一對一式的測量，對于將來系統(tǒng)的檢修維護(hù)也是非常清晰方便的。
　　ADL系列導(dǎo)軌式電能表均帶有標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口，采用Modbus RTU國際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，通過儀表的通訊接口將儀表組網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)控和管理。

3　 ADL導(dǎo)軌式安裝電能表
　　ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表包括單相復(fù)費(fèi)率電能表和三相復(fù)費(fèi)率電能表。該系列電能表體積小巧，外形美觀，結(jié)構(gòu)模數(shù)化，可安裝于35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上。圖1為ADL系列儀表外形及安裝方式。

圖1　ADL系列儀表外形及安裝方式

　　ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表支持一次接入和二次接入兩種接線方式，不僅可用于低壓配電柜，還可以用在終端配電箱，電流表最大規(guī)格為20(80)A。
　　ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表不僅在外形和接線上具有靈活方便的特點(diǎn)，而且在功能和性能上也具有下述優(yōu)點(diǎn)：
　　a. 計量正反向有功電量，功率潮流方向自動識別并指示，具有4費(fèi)率及總電能計量功能。
　　b. 分時復(fù)費(fèi)率功能，日時段可設(shè)4費(fèi)率、8時段，時段內(nèi)的最小時間單位為1min。
　　c. 按月凍結(jié)轉(zhuǎn)存功能，可統(tǒng)計上上月、上月及本月的總用電量和分時電量，用于月用電費(fèi)的結(jié)算及監(jiān)測用電情況。
　　d. 實(shí)時監(jiān)測功能，測量顯示電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)。
　　e. 輸出接口。帶光電隔離的電量脈沖數(shù)據(jù)輸出接口，可用于校表和實(shí)現(xiàn)DCS（集散控制系統(tǒng)）遠(yuǎn)傳，RS485通訊接口可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和負(fù)荷監(jiān)測。

4　 系統(tǒng)構(gòu)成
　　該電能管理改造系統(tǒng)采用分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即間隔層、通訊層和站控層，如圖2所示。

圖2　電能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖