能源管理系統(tǒng)是可持續(xù)發(fā)展社會的節(jié)能基礎

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上能源管理系統(tǒng)是可持續(xù)發(fā)展社會的節(jié)能基礎夏麗平上海安科瑞電氣股份有限公司 嘉定 摘 要：“可持續(xù)發(fā)展”亦稱“持續(xù)發(fā)展”。1987年挪威首相布倫特蘭夫人在她任主席的聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展委員會的報告我們共同的未來中，把可持續(xù)發(fā)展定義為“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發(fā)展”，這一定義得到廣泛的接受，并在1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上取得共識。關鍵詞：Acrel-3000能源管理系統(tǒng) 節(jié)能基礎 0 引言每天消耗的能源是否創(chuàng)造了更多的價值?每月是否知道高昂的能源費用如何產生？持續(xù)發(fā)展的社會需要一個節(jié)能的能源基礎！“可持續(xù)發(fā)展”亦稱“持續(xù)發(fā)展”。198

2、7年挪威首相布倫特蘭夫人在她任主席的聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展委員會的報告我們共同的未來中，把可持續(xù)發(fā)展定義為“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發(fā)展”，這一定義得到廣泛的接受，并在1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上取得共識。我國有的學者對這一定義作了如下補充：可持續(xù)發(fā)展是“不斷提高人群生活質量和環(huán)境承載能力的、滿足當代人需求又不損害子孫后代滿足其需求能力的、滿足一個地區(qū)或一個國家需求又不損害別的地區(qū)或人群滿足其需求能力的發(fā)展”。還有從“三維結構復合系統(tǒng)”出發(fā)定義可持續(xù)發(fā)展的。美國世界觀察研究所所長萊斯特R.布朗教授則認為,"持續(xù)發(fā)展是一種具有經(jīng)濟含義的生態(tài)概念一個持

3、續(xù)社會的經(jīng)濟和社會體制的結構，應是自然資源和生命系統(tǒng)能夠持續(xù)維持的結構。持續(xù)發(fā)展強調對不同屬性的資源，要采取不同的對策。如對礦物、油、氣和煤等非可更新資源，要提高其利用率，加強循環(huán)利用，盡可能用可更新資源代替，以延長其使用的壽命。對可更新資源的利用，要限制在其再生產的承載力限度內，同時采用人工措施促進可更新資源的再生產。要保護生物多樣性及生命的支持系統(tǒng)，保證可更新生物資源的持續(xù)利用?？梢哉f，可持續(xù)發(fā)展社會的能源基礎是建立在對能源高效率利用的基礎上。1 對能源高效率利用必然需要采用能源管理系統(tǒng)能源管理工作是整個工廠管理的一個重要組成部分，它又是國家和地方能源管理系統(tǒng)的終端部分。工廠能源管理工作涉

4、及的范圍是很廣泛的，除了做好工廠能源的計劃，儲存和保證供應外，很重要的是做好能源的合理使用和節(jié)約，提高能源的利用率，力求以最小的能源消耗，取得最大的生產效果2004年夏天，全國出現(xiàn)大面積能源緊缺，各級政府大力倡導建筑節(jié)能降耗，有關專家對工廠、樓宇內整個系統(tǒng)中各項設備進行分析，提出了有可能應用并具有較好投資回報周期的管理節(jié)能措施，包括冷凍水泵變頻節(jié)能；冷卻水泵變頻節(jié)能；冷卻塔節(jié)能監(jiān)控；免費冷卻熱回收系統(tǒng)；變風量節(jié)能監(jiān)控；系統(tǒng)能耗測試評估；水風系統(tǒng)節(jié)能平衡調試；排風余熱回收系統(tǒng)；水蓄 冷系統(tǒng)；直燃機煙氣余熱回收；制冷主機變頻節(jié)能；照明節(jié)能管理；電源品質管理系統(tǒng)等，基本囊括了目前建筑能源領域的節(jié)能先

5、進技術，他們希望能夠通過有針對性的應用能源管理計劃中的各項方案，顯著降低建筑能耗，做到經(jīng)濟效益和社會效益的雙重收益。隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力能源的短缺已成為全國的普遍形勢。缺電要求對電力更有效的應用缺電要求對負荷進行更嚴格的控制缺電要求對電力消耗進行更有效的監(jiān)控“限電”已經(jīng)成為絕大多數(shù)企業(yè)面臨的實際情況，許多中、大型企業(yè)安裝了電力部門的負荷監(jiān)控儀，電力系統(tǒng)將根據(jù)企業(yè)超過規(guī)定負荷的情況進行罰款，甚至斷電。而在企業(yè)受到嚴格負荷控制的情況下，對能源進行有效監(jiān)控成為企業(yè)必須的手段，否則會造成由于次要負荷超標，連帶重要負荷一起被斷電的不必要的損失。面對這種情況，企業(yè)對能源管理系統(tǒng)提出了更高的要求：全

6、面性：要求監(jiān)控到每一個中壓、低壓回路；經(jīng)濟性：提供系列產品，可供全面選擇。可對電流或電流、電度進行監(jiān)測；靈活性：可根據(jù)工廠實際及時調整負荷控制方案；可靠性：性能可靠、少維護。針對以上情況，上海安科瑞電氣股份有限公司（Acrel）提供的Acrel-3000能源管理系統(tǒng)為能源管理系統(tǒng)提供了全新手段。2 Acrel-3000能源管理系統(tǒng)2.1 概述當今，隨著計算機網(wǎng)絡技術在各行各業(yè)的深入，配電監(jiān)控功能的集成在廣闊的工業(yè)技術領域和服務部門中的應用日益增多。事實上，配電系統(tǒng)完善的管理已經(jīng)離不開狀態(tài)監(jiān)控和處理系統(tǒng)。作為電能傳輸、變換與分配的各類變電站、配電室的監(jiān)測、控制管理的自動化問題已經(jīng)提到了議事日程。

7、其中心管理系統(tǒng)早已納入智能化監(jiān)控管理范疇。繼第三代控制系統(tǒng)CCS（CCS：Computer Control System中央控制計算機系統(tǒng)）之后，為了提高系統(tǒng)的可靠性，人們又研發(fā)推出了第四代控制系統(tǒng)DCS（DCS：Disrtibuted Control System分布式控制系統(tǒng)），DCS系統(tǒng)在過程控制領域獲得了極大的成功。但在變電站配電室所特有的變化快，強干擾環(huán)境下，DCS系統(tǒng)使用效果不盡人意。隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展和智能器件研發(fā)的長足進步，第五代控制系統(tǒng)FCS（FCS：Fieldbus Control System現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）在變電站、配電室的監(jiān)控環(huán)境下應運而生。Acrel-300

8、0能源管理系統(tǒng)（又稱為：智能配電系統(tǒng)）正是這樣一套獨立完整的監(jiān)控系統(tǒng)。整個監(jiān)控網(wǎng)絡就象一臺巨大的計算機，各個網(wǎng)絡節(jié)點間交換信息均采用數(shù)字通訊方式，完全摒棄了變送器方式下的420mA模擬信號，代之以采用RS485、現(xiàn)場總線等接口傳輸數(shù)字信號。比較起DCS系統(tǒng)，Acrel-3000能源管理系統(tǒng)大大減少了現(xiàn)場各種接口的數(shù)量和相應的工作量，提高了網(wǎng)絡的智能化程度和信息交換速度，提高了系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。Acrel公司的Acrel-3000系列能源管理系統(tǒng)以當今變配電領域為基礎，利用當今配電自動化發(fā)展的最新技術，結合中國配電系統(tǒng)實際情況，集成了許多變配電系統(tǒng)的特點，此外Acrel-3000還在原有基

9、礎上增加了配電設備管理、配電網(wǎng)絡分析和故障定位等功能，為用戶配電自動化提供一套完整的解決方案。Acrel-3000能源管理系統(tǒng)配合Acrel公司的智能配電儀表可與現(xiàn)場開關柜設備進行信息交換并實施監(jiān)控，可對中、低壓開關設備進行保護、狀態(tài)讀取和對具有電操機構的斷路器進行控制。Acrel公司的Acrel-3000能源管理系統(tǒng)在通訊方面具有開放性（MODBUSRTU），它向上可連接BA或工廠上層管理系統(tǒng)的高速以太網(wǎng)并提供開放的協(xié)議，向下可聯(lián)接各種開關器件和各型智能配電儀表。Acrel公司的Acrel-3000能源管理系統(tǒng)還能為用戶提供變電站配電室內的公眾電氣圖紙和全部元器件清單，極大地方便用戶進行技術

10、管理和物料管理。Acrel公司的Acrel-3000能源管理系統(tǒng)在通訊方面具有開放性（MODBUSRTU），它與BAS（智能建筑系統(tǒng)）可以非?？煽康倪B接。Acrel-3000能源管理系統(tǒng)可以提供標準的MODBUSRTU給BAS，也可以提供符合IEC標準的OPC SEVER給BAS（智能建筑系統(tǒng)），這些接口得到了包括JOHNSON CONTROL,HONEYWELL,SIMENS等主流廠商的支持。除此之外，Acrel-3000能源管理系統(tǒng)還提供LONWORKS、PROFIBUS-DP、DEVICENET、ETHERNET等多種現(xiàn)場總線接口。Acrel公司的Acrel-3000能源管理系統(tǒng)是完全的

11、中文操作系統(tǒng)，畫面清晰內容豐富、人機界面友好，使用非常方便。而且該系統(tǒng)的穩(wěn)定性極強，硬件系統(tǒng)的抗干擾性能極強。另外，Acrel公司的Acrel-3000能源管理系統(tǒng)還具有二次開發(fā)特性，您可以通過系統(tǒng)增減被監(jiān)控對象的數(shù)量、電路邏輯關系和負荷能量分配。為了供配電網(wǎng)絡的安全、可靠與供電連續(xù)性，對電力質量必須進行有效的監(jiān)控。在智能化電力管理系統(tǒng)中，Acrel公司的Acrel-3000能源管理系統(tǒng)是實施企業(yè)變電站配電室監(jiān)控管理的理想工具。Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)可對低壓設備消耗的電能進行分項計量。其軟件運行于windows操作系統(tǒng)，包括windows2000、windows NT、window

12、sXP等windows系列操作系統(tǒng)。系統(tǒng)除了與本公司自主研發(fā)的儀表良好兼容外，還支持數(shù)百種硬件設備，包括目前流行的各種板卡、儀表、PLC等。支持各種常用電力通信規(guī)約，如部頒CDT規(guī)約、POLLING、1801、101、DNP等電力規(guī)約。按照國家對電能計量的相關要求，本系統(tǒng)對耗電量進行分項計量，包括：（1）照明插座用電：為建筑物主要功能區(qū)域的照明、插座等室內設備用電。主要包括建筑物內的照明和插座用電、應急照明用電、室外景觀照明用電等。（2）空調用電：主要包括冷熱站用電、空調末端用電。（3）動力用電：主要包括電梯用電、水泵用電、通風機用電等。（4）特殊用電：主要包括信息中心、洗衣房、廚房餐廳、游泳

13、池、健身房或者其他特殊用電。2.2 功能Acrel-3000能源管理系統(tǒng)是專業(yè)應用于變電站配電室的電力軟件。是專業(yè)解決企業(yè)對供電質量和可靠性的高要求，以及巨大的電費支出不透明等情況而開發(fā)的專用軟件。該系統(tǒng)具備如下功能：·系統(tǒng)采用全中文的界面。操作方便、實用性好、抗干擾能力強。·系統(tǒng)不但能將強干擾抑制在變電站網(wǎng)絡內、而且還能確保干擾信號不向系統(tǒng)外傳輸，保障高層系統(tǒng)網(wǎng)絡安全。·系統(tǒng)有良好開放性，連接多種系統(tǒng)。支持雙網(wǎng)雙主機，可連接多臺前端機。·系統(tǒng)即能提供管理信息又能提供實時信息。·用戶在系統(tǒng)中可對任意型號開關建立邏輯互鎖關系以及能量管理邏輯關系。

14、·系統(tǒng)可為用戶輸出各種電參量數(shù)據(jù)，并能對分用戶進行負荷分配和能量管理。·系統(tǒng)為用戶提供分級管理，對用戶可以依據(jù)級別規(guī)定其操作權限。·對于中壓配電系統(tǒng)能實現(xiàn)完整的SCADA功能。·對于低壓配電系統(tǒng)能完成各種監(jiān)控以及保護功能。·系統(tǒng)支持各種類型的PLC組件和相關的通訊系統(tǒng)。Acrel-3000能源管理系統(tǒng)是集監(jiān)視、測量、控制和通信等多種功能于一體的智能監(jiān)控系統(tǒng)，是一種開放式、網(wǎng)絡化、單元化，可擴展化的能源管理系統(tǒng)。前臺人機交互界面設計適合客戶要求的交互界面；標準圖元庫，方便調用組合；實時數(shù)據(jù)采集和顯示；數(shù)據(jù)信息的自動邏輯計算和處理；設備參數(shù)遠程更改

15、設定；合、分閘狀態(tài)顯示和強制操作。曲線及報表管理設置客戶要求的電參量的趨勢曲線；正/反向有/無功電度的歷史趨勢；設計滿足客戶需求的各種報表；自動生成電能計量的日、月、年報表；可根據(jù)常用的MS Excel設置模板并生成相應報表，使用戶輕松使用；查詢任意時刻報表、顯示并打印。后臺數(shù)據(jù)庫管理應用廣泛的數(shù)據(jù)庫軟件如Access、MSSQL；建立開放式、網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)庫；存儲指定年限或所有的數(shù)據(jù)信息；軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的動態(tài)鏈接庫；實時數(shù)據(jù)信息更新安全可靠；支持C/S、B/S方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳。多級權限用戶管理密碼登錄后臺，保證設置安全；高權限對低權限管理，分級操作，各權限均具修改密碼功能。通訊管理設置各串口自主

16、配置，操作方便；不同設備的通訊協(xié)議選擇；通訊波特率自主選擇；系統(tǒng)根據(jù)選擇結果自動對該前置機某端口所連各設備進行統(tǒng)一的遙控配置。 網(wǎng)絡功能雙機熱備功能，支持雙機、雙網(wǎng)、雙設備等冗余，并采用熱備份的形式確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行，配置簡單、方便。網(wǎng)絡上任意一臺機器可指定為I/O服務器（即前置機），網(wǎng)絡上的其他機器可方便地從該機器上獲取數(shù)據(jù)。2.3 Acrel-3000能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖通過上層以太網(wǎng)，網(wǎng)絡中的任何具有權限的監(jiān)控站均可與Acrel-3000監(jiān)控總站連接并且交換信息和傳遞控制命令。Acrel-3000變電站監(jiān)控中心是數(shù)據(jù)和信息的加工處理中心，所有信息均保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)

17、保存時間依據(jù)硬盤的大小而定。Acrel-3000變電站監(jiān)控中心主機與系統(tǒng)前端機的通信接口符合RS485規(guī)約，網(wǎng)線長度小于1200米。若長度超過1200米需要引入調制解調器或安裝中繼裝置。前端機安裝于現(xiàn)場。前端機對配電網(wǎng)的中壓和低壓部分眾多的開關狀態(tài)和各種電參量數(shù)，根據(jù)回路地址進行實時掃描和交換信息，所獲得的信息發(fā)往系統(tǒng)監(jiān)控主機。前端機就是一個信息的搜集和中轉站，同時完成并實現(xiàn)對各種不同的通信協(xié)議進行轉換的功能。用戶能在前端機的界面上對各回路實施控制和參數(shù)設置。2.4 Acrel-3000能源管理系統(tǒng)優(yōu)越性·實現(xiàn)企業(yè)供電線路的故障診斷及非故障區(qū)域的恢復供電；·實現(xiàn)以地理信息為

18、支撐的配電系統(tǒng)設備管理、運行管理、提高供配電管理水平；·提供EMS(能源管理系統(tǒng))系統(tǒng)生產成本核算數(shù)據(jù)及負荷分配管理；·掌握電力費用支出情況，為生產成本核算提供重要依據(jù)；·可通過對電力參數(shù)的曲線變化監(jiān)視設備運行狀況；·提高工作效率，縮短巡檢時間，增加巡檢次數(shù)；·提高供電可靠性，降低人為事故發(fā)生機率；·實現(xiàn)預警報告，防患于未然；·提供準確數(shù)據(jù)，提高事故處理效率；·減少工作量，實現(xiàn)真正意義上的減員增效；軟件界面數(shù)據(jù)采集可采集和處理電力系統(tǒng)常用的各種遙測量、遙信量、脈沖量等。如：遙測量：電壓、電流、有功、無功等；遙信量：

19、開關狀態(tài)、刀閘位置、保護動作信號、事故跳閘總信號、預告信號等；脈沖量：電度量、周波、時間量、設備參數(shù)、保護定值等；非電量：溫度、壓力、濕度、火災報警、防盜報警等。主界面顯示可根據(jù)現(xiàn)場的設備安裝情況及布局將其用圖形界面形象的表示出來，圖為低壓系統(tǒng)的配電圖。月抄表數(shù)據(jù)的查詢顯示某個月的電表數(shù)據(jù)，可進行自定義查詢，打印輸出。系統(tǒng)運行狀況圖系統(tǒng)開關量、模擬量、脈沖量一覽表，記錄開關量變位動作次數(shù)，系統(tǒng)各保護裝置保護投退表、保護定值表、各微機裝置內信號表，系統(tǒng)安全運行天數(shù)。系統(tǒng)各脈沖電量讀取，日、月、年統(tǒng)計一覽表等。3 能源管理表計的選型方案3.1 高壓回路或低壓進線回路選ACR330ELH儀表圖1 A

20、CR330ELH電力儀表該表為電能質量分析儀表，主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計；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算；電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；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線柜，見圖1。3.2 低壓聯(lián)絡或出線回路選ACR220EL電力儀表圖2 A

21、CR220EL電力儀表該表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；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)絡柜、出線柜，見圖2。3.3 動力柜、照明箱選ACR120EL電力儀表或導軌式電表 圖3 ACR120EL電力儀表ACR120EL電力儀表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；2DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸：開孔尺寸8

22、0×80mm，開孔尺寸72×72mm。適用于動力柜，見圖3。圖4 DTSD1352導軌式電表DTSD1352導軌式電表主要功能：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；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)。適用于動力柜，見圖4。圖5 DTSF1352導軌式電表DTSF1352導軌式電表主要功能：電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20

23、(80)A可選、復費率電能統(tǒng)計、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量，見圖5。圖6 DDSF1352導軌式電表照明箱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、復費率電能統(tǒng)計、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、電壓測量；單相電能計量，見圖6。4 系統(tǒng)報價單位：元（RMB）名稱型號單位面

24、價備注監(jiān)控主機IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設臺8500均可用戶自備，以當時市場價格為準，該報價僅供參考顯示器三星19寸液晶顯示器臺3000三星22寸液晶顯示器臺3800打印機HP LaserJet 1020 A4臺2500EPSON-LQ1600KIIIH A3臺4000UPS電源山特C1KS臺5000山特C2KS臺6500通訊線纜五類線米4.6屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0米5.6光纖（多模）米6.6通訊機柜1200×600×600面30002200×600×600面5000光電轉換HTB-1000只750遠距離傳輸終端盒只60尾纖面50耦