電能管理系統(tǒng)在無(wú)錫電裝阪神汽車(chē)部件有限公司中的應(yīng)用

時(shí)間：2013-12-06作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：26

摘要：本文介紹了Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在無(wú)錫電裝阪神汽車(chē)部件有限公司電氣室改造項(xiàng)目中的應(yīng)用。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)分散在無(wú)錫電裝阪神汽車(chē)部件有限公司廠(chǎng)區(qū)電氣室內(nèi)安裝的19只智能儀表數(shù)據(jù)的采集和上傳，并在值班室進(jìn)行集中控制和用電管理。系統(tǒng)采用組態(tài)軟件作為平臺(tái)，減少了電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視對(duì)人力依賴(lài)，降低了人力的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，為無(wú)錫電裝阪神汽車(chē)部件有限公司生產(chǎn)用電設(shè)備的安全，*運(yùn)行和便捷的管理提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 智能配電   電能管理   節(jié)能減排   無(wú)錫電裝    汽車(chē)部件

0 概述
        無(wú)錫電裝阪神汽車(chē)部件有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)DHMW）是由日本汽車(chē)系統(tǒng)產(chǎn)品綜合生產(chǎn)商-電裝公司和車(chē)用點(diǎn)火線(xiàn)圈**生產(chǎn)廠(chǎng)商-阪神電氣公司于2005年3月在江蘇省無(wú)錫市合資建成。通過(guò)發(fā)揮運(yùn)用兩家公司的強(qiáng)項(xiàng)“產(chǎn)品制造”，提供**產(chǎn)品，從而貢獻(xiàn)于持續(xù)發(fā)展的中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。

1 項(xiàng)目概況
        無(wú)錫電裝阪神汽車(chē)部件有限公司電氣室改造項(xiàng)目，包括高壓和低壓兩個(gè)部分。其高壓配電系統(tǒng)包括兩路10kV進(jìn)線(xiàn)和兩個(gè)計(jì)量，兩個(gè)電壓互感器柜、兩個(gè)高壓出線(xiàn)柜、一個(gè)聯(lián)絡(luò)柜。高壓部分只監(jiān)控一路10kV出線(xiàn)回路。低壓配電系統(tǒng)包括15個(gè)低壓配電柜，本系統(tǒng)監(jiān)控18路低壓三相四線(xiàn)出線(xiàn)回路。高低壓配電系統(tǒng)置于同一個(gè)電氣室中，監(jiān)控主機(jī)以及通訊機(jī)柜都放置在本電氣室內(nèi)。

2 用戶(hù)需求
        廠(chǎng)區(qū)配電中心為本項(xiàng)目提供一套高、低壓后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，將對(duì)廠(chǎng)區(qū)內(nèi)電氣室中改造安裝的19塊智能電測(cè)儀表進(jìn)行集中監(jiān)視。具體監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為：用電量計(jì)量、實(shí)時(shí)測(cè)量相電壓、線(xiàn)電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)，能打印月度用電報(bào)表，并有歷史曲線(xiàn)的查詢(xún)（時(shí)間不小于30天）,重要回路需要對(duì)其諧波進(jìn)行測(cè)量。各參數(shù)及數(shù)據(jù)通過(guò)RS485總線(xiàn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送至配電中心的電工值班室（后臺(tái)監(jiān)控中心）。
        電能管理組態(tài)軟件應(yīng)具有方便、靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫(huà)面模板，**實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，支持報(bào)警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線(xiàn)存儲(chǔ)，恢復(fù)功能；提供的報(bào)表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報(bào)表設(shè)計(jì)器，可以設(shè)計(jì)多套報(bào)表模板。電能管理組態(tài)軟件的運(yùn)行系統(tǒng)由多個(gè)組件組成，包括：VIEW、DB、I/O等組件，所有運(yùn)行系統(tǒng)的組件統(tǒng)一由安科瑞電能管理組態(tài)軟件進(jìn)程管理器管理，既而進(jìn)行啟動(dòng)、停止、監(jiān)視等操作。

3 設(shè)備選型
        現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備位于中低壓變配電現(xiàn)場(chǎng)，具體包括：智能電力儀表等智能監(jiān)控設(shè)備，負(fù)責(zé)采集電力現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)數(shù)據(jù)和信息狀態(tài)，并將其發(fā)送給通訊管理層，同時(shí)也作為執(zhí)行單元，執(zhí)行通訊管理層下發(fā)的各類(lèi)指令。
        本項(xiàng)目中的回路分為兩種，一是10kV出線(xiàn)回路，二是低壓出線(xiàn)回路。
        為滿(mǎn)足用戶(hù)提出的需求，需給進(jìn)線(xiàn)回路和重要的出線(xiàn)回路配備帶有諧波和全電量測(cè)量的三相四線(xiàn)智能電測(cè)儀表，經(jīng)權(quán)衡較終選擇上海安科瑞電氣股份有限公司的ACR230ELH智能電測(cè)表，該儀表的功能特點(diǎn)為：
1．全電量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）；
2．四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能累計(jì)；
3．THDu、THDi、2—31次諧波分量；
4．電壓波峰系數(shù)、電話(huà)波形因子、電流K系數(shù)、電壓電流不平衡度；
5．電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量測(cè)量；4DI+3DO ；
6．RS485接口、Modbus-RTU通訊協(xié)議、DL/T645
普通的低壓三相出線(xiàn)只需測(cè)量全電量，所以本項(xiàng)目選擇安科瑞ACR120E即可滿(mǎn)足用戶(hù)需求，該儀表的功能特點(diǎn)是：
1．全電量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）
2．RS485接口、Modbus-RTU通訊協(xié)議
  
4組網(wǎng)配置

序號(hào)	柜號(hào)	回路名稱(chēng)	地址	儀表	串口
1	AH03	10kV出線(xiàn)	1	ACR230	COM5
2	AA15	p-預(yù)熱/恒溫槽	21	ACR120	COM4
3	AA13	P-耐久2	22	ACR120
4	AA13	P-耐久1	23	ACR120
5	AA13	新增生產(chǎn)線(xiàn)電源	24	ACR120
6	AA11	新增成型機(jī)	25	ACR120
7	AA4	P-硬化爐	11	ACR120	COM3
8	AA4	P-注型	12	ACR120
9	AA5	P-1次成型	13	ACR120
10	AA6	P-2次成型	14	ACR120
11	AA7	FDP-Copressor	15	ACR120
12	AA7	P-注型、硬化	16	ACR120
13	AA8	LRP-Factory1	17	ACR120
14	AA8	FDP-K1	18	ACR120
15	AA8	注入車(chē)間新增空調(diào)電源	19	ACR120
16	AA8	LRP-Factory2	20	ACR120
17	AA8	LRP-Factory3	21	ACR120
18	AA8	LRP-Factory4	22	ACR120
19	AA9	FDP-K2	23	ACR120


5 功能實(shí)現(xiàn)：
數(shù)據(jù)采集處理 
        Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各電參量及開(kāi)關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因子、頻率、電能、開(kāi)關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，重要回路的諧波棒圖等），將采集到的數(shù)據(jù)直接顯示、或通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算生成新的直觀(guān)數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、諧波棒圖、功率因子上下限等），并對(duì)重要的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示
        變配電系統(tǒng)具有CAD一次單線(xiàn)圖顯示低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線(xiàn)情況。主畫(huà)面可直觀(guān)顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài)，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(jī)交互接口并實(shí)時(shí)刷新。
 
圖2模擬一次圖實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示
 
圖3諧波棒圖及百分含量
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
        一、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件采用主流的、通用的、**的**的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和企業(yè)級(jí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的方式保存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理軟件具備開(kāi)放的、全面的和集成的信息管理方法，具備嚴(yán)格的權(quán)限管理功能，可以按照不同的管理角色設(shè)置不同的操作密碼和口令，授予不同的數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，提供數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體存取審計(jì)機(jī)制，以便分角色地維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)信息。  
        二、數(shù)據(jù)完備和安全是較為關(guān)鍵的，提供多種安全保護(hù)機(jī)制，提供互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，提供從硬盤(pán)轉(zhuǎn)移到后端系統(tǒng)過(guò)程中的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，**數(shù)據(jù)安全。
        三、數(shù)據(jù)庫(kù)提供數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，能夠利用事務(wù)機(jī)制對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)備份和記錄數(shù)據(jù)備份日志。提供數(shù)據(jù)修復(fù)技術(shù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)損壞的情況下能夠及時(shí)修復(fù)數(shù)據(jù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。
        四、系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分，實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)處理能力要達(dá)到10萬(wàn)點(diǎn)/秒以上的吞吐量，在1秒鐘內(nèi)存入所有采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)壓縮比要達(dá)到30：1以上，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)保存期限不小于10年。

趨勢(shì)曲線(xiàn)分析
        系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史趨勢(shì)兩種曲線(xiàn)分析接口，通過(guò)調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線(xiàn)接口分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn) 行狀況。如通過(guò)調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線(xiàn)可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號(hào)波動(dòng)情況。系統(tǒng)的歷史趨勢(shì)即系統(tǒng)對(duì)所有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢(shì)，方便工程人員對(duì)監(jiān)測(cè)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。
 
圖4歷史及實(shí)時(shí)負(fù)荷曲線(xiàn)查詢(xún)
報(bào)表管理
        系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式，系統(tǒng)可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)?？勺詣?dòng)生成各種類(lèi)型的實(shí)時(shí)運(yùn)行報(bào)表、歷史報(bào)表、事件故障及告警記錄報(bào)表、操作記錄報(bào)表等，可以查詢(xún)和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動(dòng)生成電能的時(shí)、日、月、年度報(bào)表，根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時(shí)段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報(bào)表，查詢(xún)打印的起點(diǎn)、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置；系統(tǒng)設(shè)計(jì)還可根據(jù)用戶(hù)需求量身定制滿(mǎn)足不同要求的報(bào)表輸出功能。
 
 
圖5電能報(bào)表
 
圖6全電參量報(bào)表
事件記錄和故障報(bào)警
        系統(tǒng)可以設(shè)置在電能質(zhì)量事件發(fā)生時(shí)、測(cè)量值越限、設(shè)備狀態(tài)變化時(shí)觸發(fā)報(bào)警。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報(bào)警畫(huà)面或觸發(fā)必要的操作，同時(shí)可以將報(bào)警信息通過(guò)email、手機(jī)短信等方式通知相關(guān)人員。
 
圖7全電參量報(bào)表
用戶(hù)管理
        本軟件可對(duì)不同級(jí)別的用戶(hù)賦予不同權(quán)限，從而**系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和**性。如對(duì)某重要回路的合/分閘操作，需操作員級(jí)用戶(hù)輸入操作口令外，還需工程師級(jí)用戶(hù)輸入確認(rèn)口令后方可完成該操作。

6 結(jié)束語(yǔ)
        系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師與無(wú)錫電裝阪神汽車(chē)部件有限公司電氣室的軟件使用者細(xì)心溝通、精心交流之后，經(jīng)過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，整套電能管理系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的效果，本系統(tǒng)為生產(chǎn)管理人員和設(shè)備維護(hù)人員提供了現(xiàn)代化的管理和分析手段。自該系統(tǒng)投運(yùn)以后，生產(chǎn)管理明顯改善，工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率也得到了明顯的提高。軟件功能對(duì)生產(chǎn)管理者來(lái)說(shuō)：其簡(jiǎn)單，方便，快捷的滿(mǎn)足了對(duì)員工的管理；對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)上的員工來(lái)說(shuō)：其考核規(guī)則是公平、公正的。所以自系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)，該軟件得到了公司員工的一致**。

參考文獻(xiàn)：
        1）上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2010.08版.
        2）電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 任致程、周中，中國(guó)電力出版社 2007.4

作者簡(jiǎn)介：王長(zhǎng)幸（1985-），女，漢族，本科，工程師，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)
郵箱：ACRELWX@；  0510-86179961  QQ:2880263323

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