浅谈电能管理系统在自来水厂中的应用.docx

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1、浅谈电能管理系统在自来水厂中的应用朱鹃安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801摘要：企业电能管理系统是响应国家节能降耗和精细化能源管 理号召的产物，旨在提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电 功能的同时，实现用电和设备危险预警、减少电量消褥口电力需求，达到 安全用电、节约资源和保护环境，实现安全用电、经济用电、有序用电、 智能用电的用电目标。2014年10月在我第四水厂南站（即第七水厂）启 动电能管理系统科研项目，将厂区配电网首批建立7个监测点，对电能量 及电能指标进行集中管理。通过7个监控点的采集,实现二十四小时在线 监测和历史数据的读取及故障异常报警功能，为安全用电、保障正常生产

2、 提供准确、有效的数据依据，及时反馈现场电能指标信息;为在水厂推行该 系统提供参借鉴。关键词：电能管理安全用电在线实时量控1电能管理系统功能该系统包括软件平台和硬件采集终端两个部分,采集终端主要实现 远程抄表功能和防窃电功能，实时测现场电能监测仪，采集终端直接将数 据传回服务器并把数据保存到数据库，通过C/S或B/S方式可以进行杳询数据。概括来说，它主要具有以下几方面功能：（见图D图1北京自来水集团能效管理系统1.1 在线实时监控功能(1)实现所辖区域主要用电设备的远程用电数据(三相电流、线电压、相 电压、电量、功率因数、频率、负荷率、有功功率、无功功率、温度)采集 功能。(2 )能远方设置采

3、集终端设备参数，实现软件自主冻结数据，系统自动每 5分钟自动采取数据，以曲线、图表方式展现。(3 )具备自动和人工实时召测功能。(4)具备全部和分组以及单个主要设备抄录功能。(5 )具有自动路由功能，完成用电终端通信。无需人工干预。1.2 电能质量实时监控功能(1)对企业电能质量实行自动巡查，展现功率因数、线电压偏差、相电压 偏差、线(相)电压不平衡、电流不平衡、频率偏差、电压(电流)相位角、电 压(电流)谐波含有率、谐波畸变率等。(2 )对上述数据的统计、分析;以图表、曲线显示展现，为电能管理者提 供实时数据支持，便于掌控企业电能状态及寻找用电短板。1.3异常报警功能(1)为提高供电可靠性，

4、系统自动采集电能指标异常事件(如频率、温度、电流越过上限、零线电流、谐波等指标考核)。(2 )实现大数据处理，进行数据分析，统计并提交在线故障报警页面，做 到电力安全、可靠。安全就是*大的效益。(3)实现电能数据的历史(日、月、年)查询、统计、分析;电量、电费的统 计。(4)(4 )决策分析及报表功能。2电能管理系统拓扑结构电能管理系统”由两个部分组成，其一是电管理数据中心，是系统 的核心部分;其二是配电系统的数据采集系统。(见图2)图2系统逻辑结构图(1)电能管理数据中心是系统的核心，包括数据主站系统、数据库系绮口 数据处理与信息发布系统，也就是我们通常所说的平台。数据主站系统： 用户接收配

5、电系统传感器采集的数据，并进行解析，*终将数据存储到数据 库;同时向厂内传感器发布指令，请求所需要的数据。数据库系统:主要用于 存储电能指标数据和数据处理系统的处理结果。数据处理系统:将采集到的 电能数据加工成电能管理信息，系统融现代电能管理思想和电力技术为一 体，相当于一个电力用户的电能ERPo系统包括应用服务器、数据分析模 型、信息展示模型、智能用电模型等。信息发布系统:将水厂管理信息发布 到Web服务器，相关人员通过登陆互联网就可以获取电能管理信息。系 统包括Web服务器、Web应用、信息安全系统等。(2 )数据采集系统:收集分布在七厂配电网中的电能数据，将电压、电流、 温度的拟信号转换

6、成数字信号，将电能数据传输到数据主站;主要设备有电 能监测仪、485通信服务器、485通信网络、GPRS通信网络等，系统将 各种传感器互联成网络与主站系统连接，组成上图的下半部分。3电能管理系统软件电能管理系统软件功能主要包括，电能在线(实时)管理、用电分 析、辅助决策、有序用电、设备运行管理等主要功能组成，此系统可采取 模块化定制开发，可提供企业ERP系统接口。电能管理系统的功能界面如下：（见图3）首页面展示企业整体配电网运行环境和电能参数检测配电网是否 安全、可靠。显示异常信息及报警功能，为企业用户提供可靠的预测数据。fr 用，AD电力MT迤行Smw*s*cvf it RMW，jnwrMI

7、FHf7B7 CVTttm44M4Mm. *4 wt.Imq*mg2OO*716 l)OtOOI Wl BI 火F:F*图5用电结构图3.3 电力实时运行图表通过对电能数据的实时采集、分析和统计，从负荷、功率因数、电 流、电压方面，分别反映出用电点的电力指标、电能质量指标的变化情况 和异常情况以及监测点的电量消耗情况，为电能管人员提供用电安全的标MH* MltML *W SMftff.D 0本机. 口* 我. 41 Jl啊纪 2H34f.O r仅Vifl(kWh)1112J2120.41*XHU21.9tML*(KVrh)554.19J7397.l图6电力实时运行图表4第七水厂电能管理系统工作

8、目标第七水厂位于丰台区马家堡以西，日供水能力2.2万立方米，保障南 城东到方庄西到洋桥区域的供水压力。在第七水厂建立电能管理体系，实 现电能管理可测量,可评价,可考核,可持续改进,切通过数据说话,通 过与自身历史情况匕瞰与能效标匕瞰，实现量控。5工作内容第七水厂供电系统为IOKV高压两路供电，共2台SCB9-800/10 变压器，报装容量850KVAo电能管理系统在第七水厂建立7个监测点， 分别为413（办公照明总）、414-1（1”配水机电源）、414-2（2*配水机电源）、 423-1（3”配水机电源）、423-2（热泵）401（进线）、402（进线）对电能量及电 能指标进行集中管理。通过

9、有线网络通道对54个运行参数进行数据采集 （电流、电压、功率、温度等），然后通过无线GPRS把采集到的据传输到 第四水厂服务器上，保存到Orade数据库中，实现二十四小时在线监测和 历史数据的读取及故障异常报警功能，采用B/S结构实现手机、电脑在任 何地点登陆软件系统。（见图7）Ok*401()O$T?-11进线I，机2,机4H-I、414-2h , A + TT1 () () () O O O ()(vvvvvvv图7第七水厂供电系统6系统效果分析6.1 提高用电管理水平管理系统可监测厂区用电负荷。根据管理系统平台统计的数据，变压器的 负载率比较低（负荷分析），厂区总的*大负荷率为:54.1

10、2%（平均负荷/*大荷）。北京自耒水JI团苗七厂 电St 2014-11日期：B月年2014 n1.5000图8峰、谷、平用电分析6.1.1 峰、谷、平用电分析从平台运行数据显示得知:第七水厂的峰、平、谷用电方式结合实际生产工艺及需求可考虑或改进是否有合理利用空间。北京现行电价政策为:峰电价:1.0044 元/kWh、平电价:0.695 元/kWh、谷电价:0.3946 元/kWh。通过平台预演优化功能如下:将高峰用电负荷转移20%至谷电,将平段用电负 荷转移10%至谷电，电费降低17%o （见图9）日斯：日月 年201411Rm谷电量(kWh)总尖平谷优化葡I 51330(0%)3368(6

11、6%)1M832%117(2%)优化FB-1020(20%圉510W%售1530+30%-7优化后51330(0%234846%U 38(22%1M732%图9平台预演优化对比图6.1.2 有序用电分析通过平台监测，可以发现动力用电为主的系统占得比例关系，例如：413照明用电日均达到IoOkWh左右,占1变压器总用电量10% 左右。6.2 安全生产用电分析6.2.1 功率因素分析根据平台数据分析，厂区供电供电公司考核标准为09 ,实际平台监测为092。运行情况较好，供电局减免电费300元/月左右。（图10）日期：2O14T126 回您功率前一Gs由压不平衡o线电压不平衡。电流不平内容平均最大最

12、小A相功率因颜0.9290.98304:10:000.75122:25:00B相功率因数0.910.975(00:45:000.69822:25:00C相功率因数0.9160.9912:10:000.69822:25:00总功率因数0.9180.98(12:10:000.718(22:25:00图IO三相功率因数记录图6.2.2 电流不平衡度分析根据数据平台分析可以得知，电流不平衡度*大值达到多少，以及可 能会带来电气火灾和电能浪费两大问题。根据实际情况提出处理建议，并 进行现场排查并处理，防范于未然，供水安全就是*大的效益。6.2.3 电能运行环境异常报告分析根据平台二十四小时对现场用电环境

13、的实时检测，自动生成异常报 告文档。为电能管理人员提供科学、有效、及时的数据，使其快捷的排查 故障。7安科瑞ACrel-3000WEB电能管理解决方案7.1 概述用户端消耗着整个电网80%的电能,用户端智能化用电管理对用户 可靠、安全、节约用电有十分重要的意义。构建智能用电服务体系，全面 推广用户端智能仪表、智能用电管理终端等设备用电管理解决方案，实现 电网与用户的双向良性互动。用户端急需解决的研究内容主要包括：先进 的表计，智能楼宇、智能电器、增值服务、客户用电管理系统、需求侧管 理等课题。安科瑞Acrel-3000WEB电能管理解决方案通过对用户端用电情况 进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各分项用 电的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约电 能,为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。7.2 应用场所(1)办公建筑(商务办公、大型公共建筑等