智能電力監(jiān)控儀表在合同能源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
出處:吳海英 發(fā)布于:2011-08-28 08:19:22
1概述
合同能源管理(在國(guó)外簡(jiǎn)稱EPC,在國(guó)內(nèi)廣泛地被稱為EMC),是70年代在西方發(fā)達(dá)國(guó)家開始發(fā)展起來一種基于市場(chǎng)運(yùn)作的全新的節(jié)能新機(jī)制。合同能源管理不是推銷產(chǎn)品或技術(shù),而是推銷一種減少能源成本的財(cái)務(wù)管理方法。EMC公司的經(jīng)營(yíng)機(jī)制是一種節(jié)能投資服務(wù)管理;客戶見到節(jié)能效益后,EMC公司才與客戶一起共同分享節(jié)能成果,取得雙嬴的效果。
合同能源管理是EMC公司通過與客戶簽訂節(jié)能服務(wù)合同,為客戶提供包括:能源審計(jì)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目融資、設(shè)備采購(gòu)、工程施工、設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、節(jié)能量確認(rèn)和保證等一整套的節(jié)能服務(wù),并從客戶進(jìn)行節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益中收回投資和取得利潤(rùn)的一種商業(yè)運(yùn)作模式。在合同期間,EMC與客戶分享節(jié)能效益,在EMC收回投資并獲得合理的利潤(rùn)后,合同結(jié)束,全部節(jié)能效益和節(jié)能設(shè)備歸客戶所有。合同能源管理機(jī)制的實(shí)質(zhì)是:一種以減少的能源費(fèi)用來支付節(jié)能項(xiàng)目全部成本的節(jié)能投資方式。這種節(jié)能投資方式允許用戶使用未來的節(jié)能收益為用能單位和能耗設(shè)備升級(jí),以及降低目前的運(yùn)行成本。節(jié)能服務(wù)合同在實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目的企業(yè)(用戶)與專門的節(jié)能服務(wù)公司之間簽訂,它有助于推動(dòng)節(jié)能項(xiàng)目的開展。
安科瑞合同能源管理系統(tǒng)結(jié)合自身產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)勢(shì),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用現(xiàn)場(chǎng)總線或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的化的組網(wǎng)方式,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程變配電監(jiān)控、電能集抄與質(zhì)量管理,同時(shí)也為用戶節(jié)約了大量的投入成本。公司研發(fā)的系統(tǒng)組態(tài)平臺(tái)集成了國(guó)內(nèi)外多種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通訊規(guī)約,如IEC60870-5-101/102/103/104、CANBus、PorfiBus、DNP、CDT、ModBus等,以及的IEC61850通訊體系,可支持大量的第三方智能化設(shè)備或進(jìn)口設(shè)備的接入,先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)支持信息共享和Web發(fā)布,解決了配電監(jiān)控信息孤島的難題。報(bào)表的自動(dòng)生成大大減輕了值班人員的工作量,提高節(jié)能管理的工作效率。
2 能源管理系統(tǒng)計(jì)量體系宜選電力儀表
電力儀表為電力參數(shù)測(cè)量、電能質(zhì)量監(jiān)視和分析、電氣設(shè)備控制提供解決方案的電力測(cè)量及控制設(shè)備, 智能電力儀表可作為儀表單獨(dú)使用,取代大量傳統(tǒng)的模擬儀表,亦可作為電力監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制。符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口,使得組網(wǎng)輕松便捷,是SCADA系統(tǒng)集成的理想選擇。智能電力儀表可以統(tǒng)計(jì)雙向四象限的有功電能和無功電能,同時(shí)進(jìn)行值/值的記錄和需量的統(tǒng)計(jì)。配合電力監(jiān)控軟件可以協(xié)助用戶分析各用電設(shè)備的電能消耗狀況與負(fù)荷變化趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表并生成各種電量報(bào)表。
電能計(jì)量宜采用電力儀表作為內(nèi)部管理電表,不宜用收費(fèi)電表。在電能管理中,供電部門一般會(huì)在總進(jìn)線處安裝收費(fèi)電表??紤]內(nèi)部電能計(jì)量與節(jié)能管理的需要,在用戶安裝收費(fèi)電表的基礎(chǔ)上安裝電力儀表,用于內(nèi)部電能管理。因此用戶可自主選擇采購(gòu),但應(yīng)注意制造商是否有電力儀表(電能部分)的計(jì)量許可證。電力儀表可以完成對(duì)各回路、各功能區(qū)的分項(xiàng)電能數(shù)據(jù)的采集,通過后臺(tái)電能管理系統(tǒng)完成電能分項(xiàng)計(jì)量。

安裝方式掛壁式安裝,應(yīng)單獨(dú)設(shè)置電表箱,不易安裝在低壓柜、動(dòng)力箱、照明箱內(nèi)導(dǎo)軌式安裝,易安裝在動(dòng)力箱、照明箱內(nèi)嵌入式安裝,易安裝在低壓柜、動(dòng)力箱的門板上
通訊規(guī)約DL/T645規(guī)約與配電系統(tǒng)不兼容Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約, Modbus協(xié)議可與配電系統(tǒng)兼容
3 合同能源管理表計(jì)的選型方案
3.1 高壓回路或低壓進(jìn)線回路選ACR330ELH儀表
該表為電能質(zhì)量分析儀表,主要功能有:LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì);THDu,THDi、2-31次各次諧波分量;電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算;電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測(cè)量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報(bào)警);RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm.適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜,見圖1.

3.2 低壓聯(lián)絡(luò)或出線回路選ACR220ELH電力儀表
該表主要功能有:LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、需量統(tǒng)計(jì);4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:96×96mm,開孔尺寸:88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜,見圖2。

3.3 動(dòng)力柜、照明箱選ACR120EL電力儀表或?qū)к壥诫姳?/STRONG>
ACR120EL電力儀表主要功能有:LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、需量統(tǒng)計(jì);2DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:開孔尺寸80×80mm,開孔尺寸72×72mm。適用于動(dòng)力柜,見圖3。

DTSD1352導(dǎo)軌式電表主要功能:LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、需量統(tǒng)計(jì);電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于動(dòng)力柜,見圖4。

DTSF1352導(dǎo)軌式電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于照明箱的三相電能計(jì)量,見圖5。

照明箱DDSF1352電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:76×89×74mm,4模數(shù)。適用于照明箱的電流、電壓測(cè)量;單相電能計(jì)量,見圖6。

4 合同能源管理系統(tǒng)
系統(tǒng)由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層組成,見圖7。
站控管理層針對(duì)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理人員,是人機(jī)交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面,對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要是由通訊管理機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時(shí),轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由智能儀表組成,采用具有高可靠性、帶有現(xiàn)場(chǎng)總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端,向數(shù)據(jù)中心上傳存儲(chǔ)的能耗數(shù)據(jù)。測(cè)量?jī)x表?yè)?dān)負(fù)著基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù),其監(jiān)測(cè)的能耗數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至數(shù)據(jù)中心。

5 系統(tǒng)功能
5.1 前臺(tái)人機(jī)交互界面
設(shè)計(jì)適合客戶要求的交互界面;標(biāo)準(zhǔn)圖元庫(kù),方便調(diào)用組合;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和顯示;數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)邏輯計(jì)算和處理;設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程更改設(shè)定;合、分閘狀態(tài)顯示和強(qiáng)制操作。
5.2 曲線及報(bào)表管理設(shè)置
客戶要求的電參量的趨勢(shì)曲線;正/反向有/無功電度的歷史趨勢(shì);設(shè)計(jì)滿足客戶需求的各種報(bào)表;自動(dòng)生成電能計(jì)量的日、月、年報(bào)表;可根據(jù)常用的MS Excel設(shè)置模板并生成相應(yīng)報(bào)表,使用戶輕松使用;查詢?nèi)我鈺r(shí)刻報(bào)表、顯示并打印。
5.3 后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理
應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件如Access、MSSQL;建立開放式、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫(kù);存儲(chǔ)指定年限或所有的數(shù)據(jù)信息;軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù);實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息更新安全可靠;支持C/S、B/S方式,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。
5.4 多級(jí)權(quán)限用戶管理
密碼登錄后臺(tái),保證設(shè)置安全;高權(quán)限對(duì)低權(quán)限管理,分級(jí)操作,各權(quán)限均具修改密碼功能。
5.5 通訊管理設(shè)置
各串口自主配置,操作方便;不同設(shè)備的通訊協(xié)議選擇;通訊波特率自主選擇;系統(tǒng)根據(jù)選擇結(jié)果自動(dòng)對(duì)該前置機(jī)某端口所連各設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的遙控配置。
5.6 網(wǎng)絡(luò)功能
雙機(jī)熱備功能,支持雙機(jī)、雙網(wǎng)、雙設(shè)備等冗余,并采用熱備份的形式確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行,配置簡(jiǎn)單、方便。網(wǎng)絡(luò)上任意一臺(tái)機(jī)器可指定為I/O服務(wù)器(即前置機(jī)),網(wǎng)絡(luò)上的其他機(jī)器可方便地從該機(jī)器上獲取數(shù)據(jù)。
見圖8、圖9、圖10、圖11.

6 系統(tǒng)報(bào)價(jià)


7 結(jié)束語
能源日益緊張,節(jié)能降耗是社會(huì)發(fā)展的必然選擇,而合同能源管理系統(tǒng)為用戶提供了一個(gè)良好機(jī)制。通過電力儀表建立能源管理的計(jì)量體系,可以減少重復(fù)投資,使用戶電力智能監(jiān)控與能源管理一體化。系統(tǒng)在浦東圖書館、大慶機(jī)場(chǎng)、羅涇礦碼頭等項(xiàng)目中運(yùn)行,取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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