浅谈电能管理系统在某煤矿的应用

涂志燕

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

   摘要：针对传统的煤矿电能管理主要是由专人人工抄表存在抄收数据繁琐统计困难煤矿用电分析等方面数据缺乏电量蜂谷比不合理等问题。某煤矿应用电能管理系统实现电能计量和电能资源运行监管能清晰描述煤矿的用能情况并采用预警管理以大数据管理等系统管理功能大大地提高了电量蜂谷比实现了煤矿的有效节能。

关键词：电能管控数据传输以大网电量蜂谷比节能

0引言

随着我国国民经济的快速发展电能供应B趋紧张电能消耗也越来越大煤矿企业既是产能大户又是耗能大户为实现煤矿企业内部挖潜降低生产成本节约能源、节约用电巳刻不容缓。

传统的煤矿用电管理比较粗放如带式输送机、刮板输送机、泵站、潜水泵等设备在尤人工作时常空载运行造成比较严重的浪费。对此以某煤矿为例通过对电能管理系统数据传输网络的搭建数据采集、分析以及管理平台建设等大大地提高了电量峰容比有效地实现了节能取得了较好的效果。

1某煤矿原存在的主要问题

某煤矿公司井下地质条件复杂涌水量大排水耗电量较大。主运输系统未实现满负荷运行有压风、通风、采掘、水源热泵等诸多大型耗电设备。在地面有110kV变电站、提升机房、压风机房、洗衣机房、洗煤厂、员工大厦、综合办公楼、机采车间及井下-500和-690中央配电室、主运带式输送机等重点区域等电能浪费现象相当严重。

为了有效降低电能消耗提高设备运行效率，某煤矿利用电能管理系统对全公司生产、生活用电进行自动监测和数据分析即采用强化用电定额的管理合理进行电能调度做好调荷避峰工作促进电能资源的优化配置以提高负荷率、用电峰谷比和功率因数降低各种损耗减少电费开支。

2 煤矿电能管理系统的设计

2.1总体架构

矿井电能管理系统采用分层分布式网络结构具有良好的可靠性与实时性主要由现场设备层（电能计量终端）、通信管理层（数据采集终端）和主控层（电能管理平台）3部分组成见下图。

某矿井电能管理系统架构图

2.2 数据的原始采集

数据采集利用智能电能计量终端全矿井安装智能电量计量终端100台实时采集各主要用电设备用电量。电能质量监控终端其计量精度出厂控制为0.2S级。具有RS-485现场总线通信、开入与开出功能能实现遥信、遥测、遥控功能配合开出功能实现远程断电功能电能质量统计分析及扩展Modbus-RTU协议。主要对35kV变电站-500中央变电所以及-690中央变电所等区域全部改造安装电能质量监控终端。

3 电能管理系统

3.1 综合性管理与控制

生产用电管理如图2所示即按照某煤矿电能管理的实际要求电能管理系统实现电能参量的实时采集与网络化传输对电能能源进行综合性管理与控制。

可实现以下功能

1）实现尖峰、峰、平、谷各段能源管理对各段电量进行监管调整负荷分配。

2）有自动抄表计量功能复费率分时计费负荷曲线管理功能。

3）有事件记录及查询功能数据采集查询分析功能实时监视和报警功能长时间大负荷监控功能等电能调度监视功能档案管理         功能统计分析功能报表管理、存储、打印功能以及提供电量消耗对比图可直接显示不同结算单位的用电量消耗情况以及某些结算单位所消耗电量在全部消耗中的比重。还有电费支出对比图可直接显示不同结算单位在同一段时间内的电费支出情况以及某些结算单位支出电费在全部电费支出中的比例。

生产用电管理图

4 安科瑞Acrel-3000WEB电能管理解决方案

4.1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。

4.2应用场所

（1）办公建筑（商务办公、大型公共建筑等）；

（2）商业建筑（商场、金融机构建筑等）；

（3）旅游建筑（宾馆饭店、娱乐场所等）；

（4）科教文卫建筑（文化、教育、科研、医疗卫生、体育建筑等）；

（5）通信建筑（邮电、通信、广播、电视、数据中心等）；

（6）交通运输建筑（机场、车站、码头建筑等）。

4.3系统结构

4.4系统功能

4.4.1实时监测

系统人机界面友好，以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态，以及有关故障、告警等信号。

4.4.2变压器运行监视

系统对配电系统总进线、主变压器、重要负荷出线的运行状态进行在线实时监视，用曲线显示电流、变压器运行温度、有功需量、有功功率、视在功率、变压器负荷率等运行趋势，分析变压器负荷率及损耗，方便运行维护人员及时掌握运行水平和用电需求，确保供电安全可靠。

4.4.3视频监控

视频监控展示了当前实时画面（视频直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配电站内视频信息。

4.4.4用户报告

用户报告页面主要用于对选定的变配电站自动汇总一个月的运行数据，对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、报警事件等进行统计分析。

4.4.5 APP支持

电力运维手机支持“监控系统"、“设备档案"、“待办事项"、“巡检记录"和“缺陷记录"五大模块，支持一次图、需量、用电量、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件报警查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查等。

4.5系统硬件配置清单

5 小结

某煤矿采用了电能管理系统的应用使电能管理部门通过网络监控电能使用情况及用能单位的能耗数据提高了企业电能管理的及时性、准确性及电能利用效率科学地提高了峰谷比值。目前某矿用电峰谷比由应用电能管理系统前的1:1:1提高到1:1:5，平均每月节约电费50多万元