天合汽車安全技術（張家港）有限公司電能管理系統(tǒng)的設計與應用

涂志燕

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：智能用電是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要支柱和六大環(huán)節(jié)之，是實現(xiàn)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)的著力點和落腳點。依托智能電網(wǎng)和現(xiàn)代管理理念，利用量測、控制、高速通信、快速儲能等技術，實現(xiàn)市場響應迅速、計量公正準確、數(shù)據(jù)采集實時、服務便捷，構(gòu)建電網(wǎng)與客戶能量流、信息流、業(yè)務流實時互動的新型供用電關系。現(xiàn)以天合汽車安全技術(張家港)有限公司電能管理系統(tǒng)項目中使用的安科瑞電能管理系統(tǒng)為例。對用戶側(cè)用能智能化做簡要介紹。

關鍵詞：天合汽車   智能配電系統(tǒng)  電能管理系統(tǒng)

0引言

  在用戶側(cè)配電體系智能管理的趨勢下、原始的人工抄表，數(shù)據(jù)采集早已滿足不了當前的商業(yè)管理體系。供配電體系的智能化，數(shù)據(jù)化已經(jīng)成為商業(yè)綜合建筑智能化，數(shù)據(jù)化的基本要求。通過智能化系統(tǒng)對用戶的用能實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的積累，分析，為管理者提供準確的用能數(shù)據(jù)。在基層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)搭建之后，對于同步數(shù)據(jù)的深化處理也成為了用戶側(cè)管理者的進步迫切需求。

  安科瑞電能管理系統(tǒng)以正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端智能監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對天合汽車項目的變電所主要的進出線回路計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系用能以及運作狀況，量化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為管理者日常管理、收費，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

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

1項目介紹

  天合汽車集團(TRW Automotive Holdings Corp.)是家汽車安全系統(tǒng)供應商。

  本項目主要針對天合汽車張家港有限公司的變電所的進出線設計套電能管理系統(tǒng)。實現(xiàn)變電所數(shù)據(jù)的實時集采，為后期配電管理者提供套智能化系統(tǒng)，為制定科學的管理流程以及模式，提供合理的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2用戶需求

  前期經(jīng)過現(xiàn)場勘察以及和業(yè)主方溝通后，基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：

1)變電所的進出線回路電力參數(shù)的遠程抄表；

2)變電所的進出線回路重要電參量采集，以及電能計量；

3)重要回路的實時數(shù)據(jù)顯示，回路名稱自定義；

4)各個智能儀表的工作狀態(tài)實時顯示；

5)根據(jù)實際的配電結(jié)構(gòu)，以及電氣設計圖紙繪制配電示意圖；

6)根據(jù)客戶要求定制月報表。

3設計方案

3.1參考標準

  系統(tǒng)的設計滿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(guī)范》

  GB/T 50063-2017  《電力裝置電測量儀表裝置設計規(guī)范》

  GB/T13730  《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》

  GB2887  《計算站場地技術要求》

  GB/50198-2011      《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

  DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)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規(guī)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       《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設計

  鑒于天合汽車電能管理系統(tǒng)的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)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(shù)據(jù)服務部根據(jù)用戶的幾點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(tǒng)的搭建做以下設計：天合汽車電能管理系統(tǒng)所有監(jiān)控點位現(xiàn)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(shù)據(jù)采集器，現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線直接鋪設至的數(shù)據(jù)采集設備。數(shù)據(jù)采集器通過網(wǎng)線直接傳輸數(shù)據(jù)至系統(tǒng)后臺主機。系統(tǒng)示意圖1所示。

圖1

4 系統(tǒng)功能

  上位機軟件采用安科瑞電能管理系統(tǒng)以及能耗監(jiān)測系統(tǒng)，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電能管理的功能。

4.1 功能特點

  安科瑞電能管理系統(tǒng)以及能耗監(jiān)測系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。

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(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2通訊示意

4.2.2 監(jiān)測詳圖

  監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 監(jiān)測詳圖

4.2.3 功率曲線

  功率曲線反應了整個系統(tǒng)具體配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的功率電參量。通過實時數(shù)據(jù)的曲線顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行趨勢，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖4所示。

圖4 功率曲線

4.2.4 參數(shù)抄表

  參數(shù)報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數(shù)據(jù)，通過當前或者過去某時間點的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數(shù)，頻率。界面如圖5所示

圖5參數(shù)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(xiàn)，該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，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(jù)客戶要求，定制用能月報表。

圖7 月報表

5 結(jié)束語

  用戶側(cè)用能的智能化，透明化，率等要求，促使市場為其提供相應的解決方案。當前主要是通過在用戶側(cè)的供配電系統(tǒng)即變電所的進出線節(jié)點安裝智能儀表，利用計算機網(wǎng)絡集成技術，為客戶提供遠程抄表、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理等服務，幫助客戶實時掌握建筑的用能狀況，實現(xiàn)對業(yè)主用能收費的智能化管理。

  天合汽車電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導出。天合汽車的配電系統(tǒng)主要監(jiān)測節(jié)點在變電所的進出線設計安裝智能儀表，由此實現(xiàn)用戶用能的階段時間數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試的同時，也是同時對配電系統(tǒng)的各項參數(shù)進行詳細梳理，核對；通過對現(xiàn)場各個電力參數(shù)的核對，從而了解配電體系的運作狀態(tài)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況，并生成各種電能報表等。管理方可以通過對數(shù)據(jù)的分析、研究，制定相應的生產(chǎn)工藝調(diào)整計劃。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，還為配電系統(tǒng)終端用戶提供各個配電回路的具體用電明細，為后期電力系統(tǒng)的維護及制定合理的用能計劃，提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。在項目實施中，還根據(jù)客戶要求定制了月報表，配合客戶的實際需求，提供用能數(shù)據(jù)。

參考文獻

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作者簡介：

 涂志燕，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電