浅谈电能管理系统在自来水厂中的应用

摘要：企业电力管理系统是响应国家节能降耗和精细能源管理号召的产物，旨在提高终端电力效率，改变电力模式，同时满足同样的电力功能，实现电力和设备风险预警，减少电力消耗和电力需求，实现安全用电、节约资源和环境保护，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，第四水厂南站（即第七水厂）启动电力管理系统研究项目，工厂配电网建立7个监测点，集中管理电力和电力指标。通过收集7个监控点，实现24小时在线监控和历史数据读取和故障异常报警功能，为安全用电提供准确有效的数据依据，确保正常生产，及时反馈现场电力指标信息；为水厂系统的实施提供参考。

关键词：电能管理、安全用电、在线实时量控

一电能管理系统功能

  该系统包括两部分:软件平台和硬件采集终端。采集终端主要实现远程抄表功能和防盗功能，实时测量现场电能监控器，采集终端直接将数据传回服务器，将数据保存到数据库中，通过C/S或B/S可以查询数据。一般来说，它主要具有以下功能：（见图1）

图1北京自来水集团能效管理系统系统

  在线实时监控功能；电能质量实时监控功能；异常报警功能；

二电能管理系统拓扑结构

“电力管理系统"由两部分组成，一是电力管理数据中心，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

三电能管理系统软件

“电力管理系统"软件功能主要包括电力在线（实时）管理、电力分析、辅助决策、有序电力、设备运行管理等主要功能，可模块化定制开发，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）

主页显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。显示异常信息和报警功能，为企业用户提供可靠的预测数据。

图3“电能管理系统"功能界面

四系统效果分析

1提高用电管理水平

  管理系统可以监测工厂的用电负荷。根据管理系统平台统计，变压器负荷率相对较低(负荷分析)，工厂总负荷率为:54.12%(平均负荷/*大负荷)。

图4峰、谷、平用电分析

(1)峰、谷、平用电分析

  根据平台运行数据，可以考虑或改进第七水厂的峰、平、谷用电模式是否有合理利用的空间，结合实际生产工艺和需求。北京目前的电价政策是:峰值电价:1.0044元/kWh、平价：0.695元/kWh、谷物电价：0.3946元/kWh。平台预览优化功能如下：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%（见图5）

图5平台预演优化对比图

(2)有序用电分析

  通过平台监控，可以发现以电力为主的系统占比关系。比如“413照明"日均用电量达到100kWh左右，约占1"变压器总用电量的10%。

2安全生产用电分析

(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:0.9，实际平台监控为:0.92。运行良好，供电局电费减免约300元/月。(图6)

图6三相功率因数记录图

（2）电流不平衡分析

  根据数据平台的分析，我们可以知道电流不平衡*大值达到了多少，可能会带来电气火灾和电能浪费。根据实际情况提出处理建议，进行现场调查处理，防止处于萌芽状态，供水安全是*的巨大效益。

(3)电能运行环境异常报告分析分析

  根据平台24小时对现场用电环境的实时检测，自动生成异常报告文件。为电力管理人员提供科学、有效、及时的数据，快速检查故障。

五安科瑞Acrel-3000WEB电能管理解决方案

1概述

  用户端消耗整个电网80%的电能，用户端智能用电管理对用户可靠、安全、节约用电具有重要意义。构建智能用电服务体系，全面推进用户端智能仪表、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:先进的计算机、智能建筑、智能电器、增值服务、客户用电管理系统、需求侧管理等。

  通过对用户端用电情况的细分和统计，安科瑞Acrel-3000WEB电能管理解决方案以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各种用电消耗情况，便于找出高能耗点或不合理的能耗习惯，有效节约用电，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支持。

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(酒店、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）交通建筑（机场、车站、码头建筑等）。

3系统功能

实时监控、电能统计报告、详细电参查询、运行报告、变压器运行监控、实时报警、历史事件查询；

电能质量监控；遥控操作；用户权限管理；通讯状态图；视频监控；用户报告；APP支持；

4系统硬件配置清单

六小结

（1）现场用电数据可通过电能平台数据统计实时采集。如发现电流不平衡等用电问题，应加强检测，通知维修人员检查现场负荷，解决问题，消除安全风险。

（2）有针对性地治理用电短板，在解决问题的基础上节约投资。

（3）当工厂功率因数高，能够满足供电公司的评价标准时，根据终端设备功率因数低的实际情况，可以检测现有电容器补偿是否过度补偿或欠补偿，提高整体标准，达到降低电费的目的。同时，可考虑对特定设备进行现场补偿，以提高设备的使用寿命。

（4）根据厂区实际生产时间和工艺，建议合理利用现行电价政策。采用“移峰填谷"。、通过“错峰填谷"等方式降低企业生产成本。

（5）根据现有监测数据，现有两台变压器一台运行，一台备用。同时，如果负荷不高，可以使用一台变压器和三台配水机，节省生产成本。对于夏季管网压力低、配水设备可能超负荷运行的问题，选择合理的运行方式可以保证供水安全。可以考虑在未来的改造中降低变压器的容量。随着系统的长期运行，针对系统提供的异常报警和检测到的相关问题，优化电力结构或生产工艺，提供相关的制度保障，预测电力环境的变化趋势，指导生产经营。

【参考文献】

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