天合汽車(chē)安全技術(shù)（張家港）有限公司電能管理系統的設計與應用

摘要：智能用電是構建智能電網(wǎng)的重要支柱和六大環(huán)節之一，是實(shí)現智能電網(wǎng)各項功能的基礎核心物理載體，是建設智能電網(wǎng)的著(zhù)力點(diǎn)和落腳點(diǎn)。依托智能電網(wǎng)和現代管理理念，利用量測、控制、高速通信、快速儲能等技術(shù)，實(shí)現市場(chǎng)響應迅速、計量公正準確、數據采集實(shí)時(shí)、服務(wù)便捷，構建電網(wǎng)與客戶(hù)能量流、信息流、業(yè)務(wù)流實(shí)時(shí)互動(dòng)的新型供用電關(guān)系?，F以天合汽車(chē)安全技術(shù)(張家港)有限公司電能管理系統項目中使用的安科瑞電能管理系統為例。對用戶(hù)側用能智能化做簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：天合汽車(chē)   智能配電系統  電能管理系統

0引言

  在用戶(hù)側配電體系智能管理的趨勢下、原始的人工抄表，數據采集早已滿(mǎn)足不了當的商業(yè)管理體系。供配電體系的智能化，數據化已經(jīng)成為商業(yè)綜合建筑智能化，數據化的基本要求。通過(guò)智能化系統對用戶(hù)的用能實(shí)時(shí)監測，數據的積累，分析，為管理者提供準確的用能數據。在基層數據采集系統搭建之后，對于同步數據的深化處理也成為了用戶(hù)側管理者的進(jìn)一步迫切需求。

  安科瑞電能管理系統以正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶(hù)端智能監測系統。本系統通過(guò)對天合汽車(chē)項目的變電所主要的進(jìn)出線(xiàn)回路計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來(lái)顯示整個(gè)配電體系用能以及運作狀況，量化系統的運行狀態(tài)，為管理者日常管理、收費，提供數據依據。

  本文以天合汽車(chē)項目的為例，簡(jiǎn)單介紹安科瑞電能管理系統在工況企業(yè)配電系統中的應用。

1項目介紹

  天合汽車(chē)集團(TRW Automotive Holdings Corp.)是一家汽車(chē)安全系統供應商。

  本項目主要針對天合汽車(chē)張家港有限公司的變電所的進(jìn)出線(xiàn)設計一套電能管理系統。實(shí)現變電所數據的實(shí)時(shí)集采，為后期配電管理者提供一套智能化系統，為制定科學(xué)的管理流程以及模式，提供合理的數據依據。

2用戶(hù)需求

  期經(jīng)過(guò)現場(chǎng)勘察以及和業(yè)主方溝通后，基本的需求整理分析后分為以下幾個(gè)方面：

1)變電所的進(jìn)出線(xiàn)回路電力參數的遠程抄表；

2)變電所的進(jìn)出線(xiàn)回路重要電參量采集，以及電能計量；

3)重要回路的實(shí)時(shí)數據顯示，回路名稱(chēng)自定義；

4)各個(gè)智能儀表的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示；

5)根據實(shí)際的配電結構，以及電氣設計圖紙繪制配電示意圖；

6)根據客戶(hù)要求定制月報表。

3設計方案

3.1參考標準

  系統的設計滿(mǎn)足以下所列制造和試驗標準：

  JGJ/T 16-2016      《民用建筑電氣設計規范》

  GB/T 50063-2017  《電力裝置電測量?jì)x表裝置設計規范》

  GB/T13730  《地區電網(wǎng)數據采集與監控系統通用技術(shù)條件》

  GB2887  《計算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

  GB/50198-2011      《監控系統工程技術(shù)規范》

  DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-通用要求》

  DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-低壓集中抄表終端特殊要求》

  DL/T 698.41-2010    《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

  DL/T/814-2013       《配電自動(dòng)化系統功能規范》

3.2 系統架構設計

  鑒于天合汽車(chē)電能管理系統的建筑規模、性質(zhì)，以及后續項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司數據服務(wù)部根據用戶(hù)的幾點(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統的搭建做以下設計：天合汽車(chē)電能管理系統所有監控點(diǎn)位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。在變電所配置安裝數據采集器，現場(chǎng)安裝的智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)以手拉手式相連，數據總線(xiàn)直接鋪設至的數據采集設備。數據采集器通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直接傳輸數據至系統后臺主機。系統示意圖1所示。

圖1

4 系統功能

  上位機軟件采用安科瑞電能管理系統以及能耗監測系統，通過(guò)軟件進(jìn)行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電能管理的功能。

4.1 功能特點(diǎn)

  安科瑞電能管理系統以及能耗監測系統采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運行穩定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應快捷按鈕即可進(jìn)入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統具有人機界面友好，顯示數據直觀(guān)，方便用戶(hù)查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1通訊示意圖

  通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統與儀表的通訊是否正常。通過(guò)界面模塊顏色的變化來(lái)反映整個(gè)系統各個(gè)監控點(diǎn)位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2通訊示意

4.2.2 監測詳圖

  監測詳圖反應了整個(gè)系統配電回路名稱(chēng)，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過(guò)實(shí)時(shí)數據的顯示，直觀(guān)反映本項目各個(gè)監測回路的運行數據，便于管理者實(shí)時(shí)了解系統運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 監測詳圖

4.2.3 功率曲線(xiàn)

  功率曲線(xiàn)反應了整個(gè)系統具體配電回路名稱(chēng)，相應的配電體系以及回路的功率電參量。通過(guò)實(shí)時(shí)數據的曲線(xiàn)顯示，直觀(guān)反映本項目各個(gè)監測回路的運行趨勢，便于管理者實(shí)時(shí)了解系統運行狀態(tài)。界面如圖4所示。

圖4 功率曲線(xiàn)

4.2.4 參數抄表

  參數報表反映了本項目監測回路的在過(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的運行數據，通過(guò)當或者過(guò)去某時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)參量數據反映回路狀態(tài)。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無(wú)功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖5所示

圖5參數抄表

4.2.5 電能報表

  電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以實(shí)現系統運行期間的任意時(shí)間段內的月抄表，日抄表，小時(shí)抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖6所示。

圖6電能報表

4.2.6 定制月報表

  根據客戶(hù)要求，定制用能月報表。

圖7 月報表

5 結束語(yǔ)

  用戶(hù)側用能的智能化，透明化，率等要求，促使市場(chǎng)為其提供相應的解決方案。當主要是通過(guò)在用戶(hù)側的供配電系統即變電所的進(jìn)出線(xiàn)節點(diǎn)安裝智能儀表，利用計算機網(wǎng)絡(luò )集成技術(shù)，為客戶(hù)提供遠程抄表、數據存儲、數據處理等服務(wù)，幫助客戶(hù)實(shí)時(shí)掌握建筑的用能狀況，實(shí)現對業(yè)主用能收費的智能化管理。

  天合汽車(chē)電能管理系統實(shí)現配電系統數據的實(shí)時(shí)采集、存儲、顯示、導出。天合汽車(chē)的配電系統主要監測節點(diǎn)在變電所的進(jìn)出線(xiàn)設計安裝智能儀表，由此實(shí)現用戶(hù)用能的階段時(shí)間數據采集。系統的設計、安裝、調試的同時(shí)，也是同時(shí)對配電系統的各項參數進(jìn)行詳細梳理，核對；通過(guò)對現場(chǎng)各個(gè)電力參數的核對，從而了解配電體系的運作狀態(tài)。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況，并生成各種電能報表等。管理方可以通過(guò)對數據的分析、研究，制定相應的生產(chǎn)工藝調整計劃。該系統運行安全、可靠、穩定，還為配電系統終端用戶(hù)提供各個(gè)配電回路的具體用電明細，為后期電力系統的維護及制定合理的用能計劃，提供可靠的數據依據。在項目實(shí)施中，還根據客戶(hù)要求定制了月報表，配合客戶(hù)的實(shí)際需求，提供用能數據。