淺談基于工業(yè)以太網(wǎng)的電能計(jì)量管理系統(tǒng)的應(yīng)用
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摘要：針對(duì)目工業(yè)電能模式的研究現(xiàn)狀，本文闡述了在現(xiàn)代以太網(wǎng)基礎(chǔ)上的電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電能的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，并且該系統(tǒng)支持多種終端設(shè)備的遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)，建立了一個(gè)實(shí)時(shí)的人機(jī)界面管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能現(xiàn)代化管理模式。 提高了供電企業(yè)的管理效率和供電效益，并為地域跨越大的電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了一種新思路。
關(guān)鍵詞：電能管理；工業(yè)以太網(wǎng)；電能監(jiān)控；人機(jī)界面
0引言
隨著電網(wǎng)的發(fā)展和相關(guān)政策的出臺(tái)，用電管理也逐步實(shí)現(xiàn)了一家一表，抄表到戶(hù)的制度。但是隨之而來(lái)的問(wèn)題是大量用電數(shù)據(jù)的回抄和管理。同時(shí)，用電的客戶(hù)群體的多類(lèi)型決定了高質(zhì)量的供電要求。 由于自身結(jié)構(gòu)的缺陷，傳統(tǒng)的電能管理系統(tǒng)在有效性、實(shí)時(shí)可控性、*準(zhǔn)性和應(yīng)用特性等方面已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)下社會(huì)的用電需求，且會(huì)造成電力資源和人力資源的浪費(fèi)。因此，電管理門(mén)需加快普及新型的電能管理系統(tǒng)。
隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)將逐漸取代傳統(tǒng)的電量測(cè)量工具。伴隨著各類(lèi)現(xiàn)代化的智能產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，在電能管理方面，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)管理電能系統(tǒng)的研究逐漸成為電能系統(tǒng)的主要研究主流。 而對(duì)電能的遠(yuǎn)程操控通過(guò)人機(jī)界面對(duì)電能采取遠(yuǎn)程管理控制，并對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)的進(jìn)行高速的分析、計(jì)算、控制，從而節(jié)省了大量的人力資源，提高了管理效率。 基于工業(yè)以太網(wǎng)的電能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，這是未來(lái)國(guó)家集中監(jiān)控電力功耗和合理利用電能的發(fā)展趨勢(shì)。
針對(duì)目的電能質(zhì)量的市場(chǎng)需求，文中論述了以太網(wǎng)的電能管理結(jié)構(gòu)，闡述了系統(tǒng)中所用到的關(guān)鍵性技術(shù)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電能的遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)的分類(lèi)采集，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)解析、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密保護(hù)和保存等功能。從而實(shí)現(xiàn)了基于無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)的電能的管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
針對(duì)目電能管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀，本文提出的電能管理系統(tǒng)是以工業(yè)以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的三層架構(gòu)的電能管理系統(tǒng)。 電能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。 該系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集分析，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)的對(duì)電能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理。
圖1 電能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)的**架構(gòu)是****現(xiàn)場(chǎng)采集網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)圖如圖2所示的局部****現(xiàn)場(chǎng)采集網(wǎng)絡(luò)圖。****現(xiàn)場(chǎng)采集網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)****現(xiàn)場(chǎng)用電數(shù)據(jù)等信息的分類(lèi)采集，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)解析、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密保護(hù)和保存等。利用鏈路結(jié)構(gòu)的形式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉?shù)掘匯集中心。
圖2 局部****現(xiàn)場(chǎng)采集網(wǎng)絡(luò)圖
中端數(shù)據(jù)匯總網(wǎng)絡(luò)中心是系統(tǒng)的*2架構(gòu)，主要負(fù)責(zé)匯集從各****現(xiàn)場(chǎng)采集網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的數(shù)據(jù)，并對(duì)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，匯總。*后根據(jù)上*中心設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)上傳，分時(shí)間段上傳至上*。
*后一層架構(gòu)是終端數(shù)據(jù)中心，即省數(shù)據(jù)處監(jiān)控平臺(tái)。終端數(shù)據(jù)中心會(huì)搭建一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，對(duì)收集來(lái)自接受全省的用電信息數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和管理，并將之分類(lèi)后進(jìn)行存儲(chǔ)，定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。根據(jù)備份時(shí)間和數(shù)據(jù)分析管理的內(nèi)容對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成各種類(lèi)型的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。根據(jù)報(bào)表的內(nèi)容來(lái)制定管理流程制度，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能數(shù)據(jù)的*準(zhǔn)化，使得電能管理更加人性化。
文中主要對(duì)電能管理系統(tǒng)的以太網(wǎng)式的監(jiān)控模塊和PLC主控模塊進(jìn)行了分析與研究。其中電能管理系統(tǒng)中涉及到了單片機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)和通信技術(shù)等多項(xiàng)域。
2控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在電能管理系統(tǒng)中，基于以太網(wǎng)的監(jiān)控模塊的大致可分為5個(gè)模塊，分別為PLC主控制模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，回路通斷控制模塊，系統(tǒng)電能監(jiān)控模塊，和人機(jī)界面模塊。
2.1PLC主控制模塊
系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。系統(tǒng)硬件有三部分組成：控制端，被控端，被控對(duì)象。文中的電能管理系統(tǒng)是以可編程邏輯控制器作為系統(tǒng)的控制核心，PLC主控制模塊種有多個(gè)數(shù)據(jù)采集端口，每一個(gè)端口上有一百多個(gè)采集點(diǎn)，因而可以將主控制模板分布在各個(gè)監(jiān)控區(qū)域；通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)主控制模板互通進(jìn)而組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：各個(gè)監(jiān)控區(qū)域通過(guò)采集點(diǎn)收集數(shù)據(jù)信息，PLC主控制模塊將采集到的信息進(jìn)行整合運(yùn)算，將處理好的數(shù)據(jù)反饋給用戶(hù)并且將之進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)，以便用戶(hù)進(jìn)行查看調(diào)用，歸檔的數(shù)據(jù)可以通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交流，分類(lèi)好的數(shù)據(jù)會(huì)被發(fā)送到控制中心。電能管理系統(tǒng)的工作人員可以使用PC機(jī)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶(hù)的用電情況，并能利用PC機(jī)發(fā)送遠(yuǎn)程的控制指令。如進(jìn)行斷電修，對(duì)違章用戶(hù)實(shí)施斷電懲罰等。
此外，可以將主控制模塊和系統(tǒng)電能監(jiān)控模塊兩者配合使用，來(lái)達(dá)到采集電信號(hào)的目的，并以此來(lái)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路的通斷電控制。
圖3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
2.2數(shù)據(jù)采集模塊
在基于以太網(wǎng)的電能管理系統(tǒng)中，不可缺少的環(huán)節(jié)是數(shù)據(jù)采集模塊。數(shù)據(jù)采集模塊的采集端口接收的信號(hào)是電壓電流信號(hào)，在本系統(tǒng)中使用電流和電壓互感器來(lái)采集電信號(hào)。如圖4所示為采集終端的結(jié)構(gòu)圖。通過(guò)電壓電流互感耦合器將信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)處理中心，由于大的電流電壓信號(hào)不易傳遞，因此需要將之按比例縮小為易于測(cè)量 的小信號(hào)，該信號(hào)將先經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的電能監(jiān)控模塊，*后傳輸?shù)娇刂浦行摹?/p>
圖4 采集終端結(jié)構(gòu)框圖
2.3回路通斷控制模塊
回路通斷控制模塊由固態(tài)繼電器和PLC主控制模塊兩者之間相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)回路通斷控制的功能。固態(tài)繼電器是一種無(wú)觸點(diǎn)的具有隔離功能的電子開(kāi)關(guān)，它被接在用戶(hù)供電設(shè)備的輸入端，當(dāng)控制中心反饋的是用戶(hù)超額用電信息時(shí)，控制中心將會(huì)向PLC主控制模塊發(fā)出斷電通知命令，主控制模塊通過(guò)固態(tài)繼電器來(lái)切斷電源。因此，回路通斷控制是通過(guò)固態(tài)繼電器來(lái)控制供電各線(xiàn)路的通斷電狀態(tài)。
2.4系統(tǒng)電能監(jiān)控模塊
系統(tǒng)電能監(jiān)控模塊的工作原理圖如圖5所示，系統(tǒng)電能監(jiān)控模塊的功能是對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊采集的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，將將模擬量傳感器和開(kāi)關(guān)量傳感器的輸入的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，比較分析，輸出主控制模塊能夠識(shí)別的安全信號(hào)。
電能監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)的過(guò)程是先將數(shù)據(jù)采集模塊采集的電流電壓信號(hào)分別進(jìn)行濾波處理，為了防止高頻信號(hào)對(duì)對(duì)測(cè)量的電信號(hào)進(jìn)行干擾，先必須對(duì)高頻干擾信號(hào)進(jìn)行處理，處理方法是在電路中加入低通濾波器，被濾除高頻干擾的信號(hào)*后用運(yùn)算放大器對(duì)之進(jìn)行放大處理。
圖5 系統(tǒng)電能監(jiān)控模塊
系統(tǒng)電能監(jiān)控模塊是以太網(wǎng)電能管理系統(tǒng)的核心，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種信號(hào)的采集與對(duì)多種信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，如電流，電壓，功率因數(shù)等信號(hào)。現(xiàn)如已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于學(xué)校、發(fā)電站等各個(gè)域。
2.5人機(jī)界面模塊
電能管理系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了智能監(jiān)控的人機(jī)界面。當(dāng)監(jiān)控中心需要觀(guān)測(cè)用戶(hù)的實(shí)時(shí)用電情況時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)采集模塊采集的信息傳遞到監(jiān)控中心，電站管理人員可以通過(guò)人機(jī)界面觀(guān)看出主控模塊傳遞的用戶(hù)用電信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于人機(jī)界面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)系統(tǒng)的操作平臺(tái)是基于工業(yè)以太網(wǎng)的PC機(jī)構(gòu)建而成。用戶(hù)用電數(shù)據(jù)信息通過(guò)PLC主控制模塊進(jìn)行分析、交流和互通，構(gòu)成了一個(gè)完整的電能管理系統(tǒng)，從而可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電能管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程分析、控制與監(jiān)測(cè)功能。
因此，文中通過(guò)對(duì)基于工業(yè)以太網(wǎng)的電能管理系統(tǒng)電能監(jiān)控模塊的運(yùn)行過(guò)程的分析，對(duì)整個(gè)管理系統(tǒng)運(yùn)行情況以及實(shí)際應(yīng)用中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，和管理系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中的各部分運(yùn)行情況的分析，表明基于工業(yè)以太網(wǎng)的電能管理系統(tǒng)已經(jīng)取得了有效的成果。
3 安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案
3.1概述
用戶(hù)端消耗著整個(gè)電網(wǎng)80%的電能，用戶(hù)端智能化用電管理對(duì)用戶(hù)可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，推廣用戶(hù)端智能儀表、智能用電管理終端等設(shè)備用電管理解決方案，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶(hù)的雙向良性互動(dòng)。用戶(hù)端急需解決的研究?jī)?nèi)容主要包括：新型表計(jì)，智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶(hù)用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。
安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過(guò)對(duì)用戶(hù)端用電情況進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀(guān)的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各分項(xiàng)用電的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約電能，為用戶(hù)進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。
3.2應(yīng)用場(chǎng)所
（1）辦公建筑（商務(wù)辦公、大型公共建筑等）；
（2）商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)建筑等）；
（3）旅游建筑（賓館飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所等）；
（4）科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑等）；
（5）通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）；
（6）交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等）。
3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.4系統(tǒng)功能
3.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)人機(jī)界面友好，以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。
3.4.2電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表
系統(tǒng)以豐富的報(bào)表支撐計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。
3.4.3詳細(xì)電參量查詢(xún)
在配電一次圖中，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到每個(gè)回路附近時(shí)，鼠標(biāo)指針變?yōu)槭中危髽?biāo)單擊可查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢(shì)曲線(xiàn)及24小時(shí)電壓趨勢(shì)曲線(xiàn)。
3.4.4運(yùn)行報(bào)表
系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，在查詢(xún)界面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數(shù)、相應(yīng)時(shí)間或選擇查詢(xún)更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。用戶(hù)可以根據(jù)需要定制運(yùn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)，支持導(dǎo)出Excel格式文件，還可以根據(jù)用戶(hù)要求導(dǎo)出PDF格式文件。
3.4.5變壓器運(yùn)行監(jiān)視
系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線(xiàn)、主變壓器、重要負(fù)荷出線(xiàn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視，用曲線(xiàn)顯示電流、變壓器運(yùn)行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負(fù)荷率等運(yùn)行趨勢(shì)，分析變壓器負(fù)荷率及損耗，方便運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)掌握運(yùn)行水平和用電需求，確保供電安全可靠。
3.4.6實(shí)時(shí)報(bào)警
系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開(kāi)關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)事件等發(fā)出告警。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)自動(dòng)彈出實(shí)時(shí)報(bào)警窗口，并發(fā)出聲音或語(yǔ)音提醒。
3.4.7歷史事件查詢(xún)
系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、事故分析。
3.4.8電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)，運(yùn)行維護(hù)人員可以通過(guò)諧波分析棒圖、報(bào)表掌握進(jìn)線(xiàn)、變壓器、重要回路的電壓、電流諧波畸變率、諧波含量、電壓不平衡度等，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，降低諧波損耗，減少因諧波造成的異常和事故(該功能需要選配帶諧波監(jiān)測(cè)功能的電力儀表，不需要可刪除。
3.4.9遙控操作
系統(tǒng)支持對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀等進(jìn)行分、合遙控操作。系統(tǒng)具有嚴(yán)格的密碼保護(hù)和操作權(quán)限管理功能，對(duì)于每次遙控操作，系統(tǒng)自動(dòng)生成操作記錄，記錄內(nèi)容包含操作人、操作時(shí)間、操作類(lèi)型等。實(shí)現(xiàn)該功能需要斷路器本身具有電操機(jī)構(gòu)及保護(hù)保測(cè)控裝置具備遙控功能等硬件設(shè)備的支持。
3.4.10用戶(hù)權(quán)限管理
系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）?？梢远x不同別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
3.4.11通訊狀態(tài)圖
系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線(xiàn)診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的通訊狀態(tài)，及時(shí)維護(hù)出現(xiàn)異常的設(shè)備，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.4.12視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控展示了當(dāng)實(shí)時(shí)畫(huà)面（視頻直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。
3.4.13用戶(hù)報(bào)告
用戶(hù)報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報(bào)警事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
3.4.14 APP支持
電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項(xiàng)”、“巡檢記錄”和“缺陷記錄”五大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線(xiàn)、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報(bào)警查詢(xún)，設(shè)備檔案查詢(xún)、待辦事件處理、巡檢記錄查詢(xún)等。
3.5系統(tǒng)硬件配置清單
應(yīng)用場(chǎng)合 | 型號(hào) | 圖 片 | 功能 |
電能管理軟件 | Acrel-3000WEB |
| Acrel-3000WEB電能管理軟件全方監(jiān)視用戶(hù)配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為用戶(hù)提供更好的運(yùn)維服務(wù)。平臺(tái)提供用戶(hù)概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報(bào)表、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)等功能，并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)。 |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet-2E8S1 |
| 8路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP.DL/T645-1997、DL/1645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入，ModbusT-c(主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT等協(xié)議上傳，支持不同協(xié)議向多平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù);輸入電源:AC/DC 22ov，導(dǎo)軌式安裝。 |
ANet-2E4SM |
| 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104(主、從）、建筑能耗、SNMP、MOTT;（主模塊）輸入電源:DC 12 V ~36 V .支持4G擴(kuò)展模塊，485擴(kuò)展模塊。 | |
ANet-485 | M485模塊:4路光耦隔離RS485 | ||
ANet-M4G | M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通 | ||
35kV/10kV/6kV微機(jī)保護(hù)裝置 | AM6系列 |
| 35kV及以下配電系統(tǒng)線(xiàn)路、主變、配電變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器、PT監(jiān)測(cè)/PT并列、母聯(lián)/備自投等保護(hù)。 |
35kV/10kV/6kV弧光保護(hù) | ARB5-M |
| 主控單元，可接20路弧光信號(hào)或4個(gè)擴(kuò)展單元，弧光保護(hù)〈8組）、失靈保護(hù)(4組）、TA斷線(xiàn)監(jiān)測(cè)（4組）、非電量保護(hù)、裝置故障告警 |
ARB5-E | 擴(kuò)展單元，可以插接6塊擴(kuò)展插件，每個(gè)擴(kuò)展插件可以采集5路弧光信號(hào) | ||
ARB5-S |
| 弧光探頭，建議安裝地點(diǎn)包括（但不限于）斷路器室、電纜室、母線(xiàn)室，可面板開(kāi)孔安裝，亦可支架式安裝?；」馓筋^的檢測(cè)范圍是一個(gè)角度為180°，半徑0.5m的扇形區(qū)域。 | |
35kV/10kV/6kV進(jìn)線(xiàn)柜電能質(zhì)量在線(xiàn)監(jiān)測(cè) | APView500 |
| 裝置1024點(diǎn)波形采樣，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度監(jiān)測(cè)、事件記錄、測(cè)量控制等功能為一體，能夠滿(mǎn)足110kV及以下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的要求。 |
35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點(diǎn)測(cè)溫 | ASD500 |
| 液晶屏顯示一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠(yuǎn)方/就地、分合閘、儲(chǔ)能旋鈕、預(yù)分預(yù)合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測(cè)量、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對(duì)時(shí)、高壓內(nèi)電氣接點(diǎn)無(wú)線(xiàn)測(cè)溫、全電參量測(cè)溫、脈沖輸出、4~20mA輸出 |
35kV/10kV/6kV傳感器 | ATE400 |
| 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流大于5A，測(cè)溫范圍-50-125℃，測(cè)量精度±1℃;傳輸距離空曠150米 |
35kV/10kV/6kV間隔電參量測(cè)量 | APM830 |
| 三相(I、u、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cos） ，零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，電流、電壓不平衡度，66種報(bào)警類(lèi)型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO,RS485/Modbus，LCD顯示 |
高壓重要回路 或低壓進(jìn)線(xiàn)柜 | APM810 |
| 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、coso)，零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，電流、電壓不平衡度，負(fù)載電流柱狀圖顯示，66種報(bào)警類(lèi)型及外部事件（SOE)各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO,RS485/Modbus，LCD顯示 |
AEM96 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率)﹔電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S,無(wú)功電能精度2 | |
ADW300/4G |
| 三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測(cè)量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測(cè)量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測(cè)量當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率;需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復(fù)費(fèi)率、四象限電能及歷史電能記錄;支持4路開(kāi)關(guān)量輸入、2路開(kāi)關(guān)量輸出;支持4路測(cè)溫;支持1路剩余電流測(cè)量;支持本地顯示及按鍵設(shè)置;有功電能精度1。通訊方式:支持RS485通訊、Lora無(wú)線(xiàn)通訊、4G通訊;WIFI通訊 | |
0.4kV出線(xiàn) | AEM72 |
| 三相電參量U、I、P、0、s、PF、F測(cè)量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）﹔電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S.無(wú)功電能精度2 |
DTSD1352 |
| 三相電參量u、I、P、Q、s、PF、F測(cè)量，分相正向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì)﹔紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A.直接接入3×10(8o)A，有功電能精度0.5S，無(wú)功電能精度2。 | |
ACR120EL |
| LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、1、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量;RS485/Modbus;可選復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、需量統(tǒng)計(jì);4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus 協(xié)議 | |
照明箱 | DDSD1352 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，正反向電能計(jì)量;紅外及RS485通訊;電流規(guī)格:10(60）A，有功電能精度1，無(wú)功精度2;可選配復(fù)費(fèi)率 |
DDS1352 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，正反向電能計(jì)量;RS485通訊;電流規(guī)格:10(60)A，有功電能精度1，無(wú)功精度2;尺寸:1P | |
電流互感器 | AKH-0.66/K型 |
| 開(kāi)口式電流互感器 |
4結(jié)束語(yǔ)
基于工業(yè)以太網(wǎng)的電能管理系統(tǒng)，采用新型的科技，將智能化設(shè)備融入用電用戶(hù)中，在能夠充分采集用戶(hù)的用電數(shù)據(jù)信息的情況下，利用工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化收集和數(shù)據(jù)分析管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用用戶(hù)電信息的統(tǒng)一存儲(chǔ)和分析，對(duì)實(shí)現(xiàn)電能的人性化管理具有重要意義。但是由于各個(gè)管理系統(tǒng)產(chǎn)品之間沒(méi)有統(tǒng)一的通信的標(biāo)準(zhǔn)，并且實(shí)施現(xiàn)代化的電能管理系統(tǒng)不能全拋棄傳統(tǒng)。因此構(gòu)建一個(gè)基于工業(yè)以太網(wǎng)的電能管理系統(tǒng)的過(guò)程必然是曲折漫長(zhǎng)的過(guò)程。
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫中岳.俞孟蕻，朱學(xué)青.基于工業(yè)以太網(wǎng)的電能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì).
[2]趙丹，李茜，孟彥京.基于Profinet工業(yè)以太網(wǎng)的復(fù)卷機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].
[3]陳長(zhǎng)輝.基于工業(yè)以太網(wǎng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.
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