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智能低压电能在线管理系统在企业动力分厂设计与应用

文章更新时间：2023-03-24　点击量：144

摘要：电力分公司的低压电能是电力管理的关键内容，可以帮助管理者详细了解电力资源的分配，分析其合理性，评价各种电力设备的能耗。但传统的计量模式和管理模式有一定的局限性，复杂环境下检测的数据也存在及时性差、准确性提高等缺点，不利于电能的合理控制，探索更智能的管理系统已成为重要的工作内容。本项目智能低压电能在线管理系统的设计旨在实现管理的智能化和数字化，提高管理质量。本文详细介绍了系统设计的参数和应用优势，可以在很大程度上保证电能系统的稳定运行，实现节能降耗。

关键词：动力分公司；智能低压电能在线管理系统；节能降耗；

引言

电力分公司在企业中发挥着关键作用，为总部和分公司提供电力支持，低压配电室管理在其中占有重要地位。目前，如何提高低压配电室的电力管理质量已成为各企业需要面对的主要问题，也是合理分配企业电力资源、提高企业综合竞争力的核心。在企业发展规模不断扩大、市场竞争日益激烈的影响下，实现低压电能的智能和信息控制已成为必然。

一项目概况

电力分公司的主要任务是为整个工厂提供足够的电能，不仅包括总部，还包括下属分公司。目前，低压配电室的电能计量系统计量方法一般为针电能表、机械电能表或电子直读表。虽然具有数据测量功能，但不支持实时数据上传，系统设备多。传统计量方法统计周期长，工作量大，影响数据分析的准确性，不能帮助管理人员有效衡量工厂用电情况。此外，部分计量变压器安装存在一定的安全风险，可能影响设备的稳定运行。本项目智能低压电能在线管理系统旨在通过智能管理的建设，提高工厂电能管理质量，提高设备自动化和智能化水平，有效统计和监控区域电能的使用，促进工厂节能降耗，为设备升级提供充分、科学的数据参考。

二项目实施内容

1服务范围

（1）总部。公司共有23个低压配电室。更换的导轨电能表、多功能测控电表、仪表变压器、无线采集器分别为474台、62台、1422台和23台。此外，电能管理系统应安装在整流控制室和无线采集器上。

（2）分公司。分公司共有24个低压配电室。更换的导轨电能表、多功能测控电表、仪表变压器、无线采集器分别为171台、59台、513台和23台。此外，与总公司相同，电能管理系统应安装在整流控制室和无线采集器上。此外，总公司和分公司的低配电室需要在母柜和低压进线柜面板上安装多功能测控电表，馈电柜配备导轨三相电能表和一次电流互感器。整流控制室的控制台应配备服务器主机，其中应安装电能计量监控系统软件。由于一些公司没有实现5G网络覆盖，这些公司使用通信光纤传输信号。

2系统组网方式

安装在低压配电室的多功能测控表可以通过有线或无线方式将测量数据上传到无线采集器；导轨三相电能表可以通过Lora无线方式将测量数据上传到无线采集器。总公司和分公司的低配电室无线采集器可以使用5g网络传输数据，并将其汇总到整流所的主控室服务器。但需要注意的是，电能计量管理系统需要提前预约接口采集控制系统平台。

三设备的具体功能要求

1导轨式三相电能表：

（1）使用环境。相对湿度要求在无冷凝环境中处于5%至95%。

（2）安装要求。在满足低压开关柜位置和尺寸的基础上，选择标准导轨安装。

（3）电磁兼容性和保护等级。设备应在高湿度、腐蚀性气体和强电磁感染的环境中工作，因此部件应采用防潮、防腐、稳定性强的工艺制造。此外，电磁兼容性应在EMC3级以上，保护性能应在IP52级以上。

（4）液晶显示。导轨三相电能表需要安装液晶显示屏，以满足高清晰度、高亮度和背光支撑的特点，以显示电压、电能、功率因素、电流和DI状态。

（5）测量功能。本电能表可测量三相电流、三相电压、双向有功功率和电度、双向无功功率和电度、功率因数、电压不平衡、零序电流、15min需求等参数较多。

2多功能测控电表：

（1）安装要求。在满足低压开关柜位置和尺寸的基础上，选择标准开口嵌入式安装。

（2）I/O输入输出。多功能测控电表应配备开关量输入接点4路以上，开关量输出接点2路以上，可实现现场断路器分开关闭。

3无线采集器：

（1）使用环境和保护等级。无线采集器的使用环境及保护等级、电磁兼容性等与导轨式三相电能表相同。

（2）通信参数。以太网参数：配置4个以上标准RJ45型以太网接口，内部设置1.5kV磁隔离保护。串口通信参数：配置8个以上RS485接口，内部设置3kV磁隔离保护、防静电保护、防雷保护、静电保护。

（3）网络要求。无线采集器需要支持5G网络。

（4）Lora通信参数。32个以上通信通道，工作频段为470~510MHzz，主要采用LoRa调制方式，但也支持FSKK、传统的GFSK调制方法。在开放条件下，极限通信距离为3000m。

（5）数据采集功能。超过8个RS-485接口、以太网接口和LoRa接口。采集方式可分为实时采集（通过在线轮查询实时采集各电表数据）、指令采集（收到数据中心命令后立即采集）和定时自动采集（按预设时间定时采集）

4服务器：

（1）处理器。总公司、分公司均配备塔式服务器，处理器型号为至强E-22225g，3.7gHzCUP频率。

（2）内存容量。服务器内存容量为16GB。

（3）硬盘容量。服务器硬盘为SATA可扩展，容量为2TB，扩展后可达32TB。

（4）USB。USB同时配置2.0、USB3.0，数量分别为4、6个。

（5）内置硬盘支架。配备6个内置硬盘支架，支持大存储容量。

四电能计量监控系统软件

1电力监控功能

数据采集与处理；实时监控报警；事件记录查询；趋势曲线分析；故障录波分析功能；标准报表模板。

2电能管理

（1）电能计量管理。支持自定义电能计量点周期，根据实际需要的周期选择电能消耗的统计分析；支持自定义时间段统计报告的显示和输出；可进行同比、环比、统计排名，支持多节点分析。

（2）需求管理。支持需求计算功能，通过监控详细了解各设备需求的变化趋势，分析每月基本电费，了解设备运行过程中的优化并进行调整。需求计算可以帮助管理者有效识别电源消耗，对降低能耗、控制峰值电价和降低电力成本具有重要的现实意义。所有分析参数可以通过棒图、曲线图等形式显示，管理者可以通过网络管理界面查询。在需求计算功能下，系统可以设置多级需求限值预警，以提高电力管理的质量和效率。

3系统维护功能

为系统设置安全权限，用户角色不同，可根据自身权限大小使用密码登录系统，系统操作不同，操作记录由数据库保存；软件可根据企业管理组织结构设置访问权限，分配访问范围和节点，支持分级用户组的设置。

4数据库维护与管理

系统兼容性强，支持数据库连接，配备主数据库同步机制，实现数据库合并。数据库维护方便，数据备份和恢复方便。同时，人员可以归档和管理数据，以后也可以查询和导出维护记录。

5扩展功能

监控系统应具有通信界面扩展功能，方便各种设备的访问和集成数据的交互，并支持二次开发。支持标准规范设备和非标准规范设备的访问，以及标准下的远程规范转发数据。

五安科瑞电能管理系统

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的可靠性和节约用电具有重要意义。构建智能用电服务体系，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。

Acrel-3000WEB电能管理解决方案通过对用户端用电情况的细分和统计，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、电视等))；

（6）交通建筑（机场、车站、码头建筑等）。

3系统结构