安躍(yuè)強

安(ān)科瑞電氣(qì)股份有(yǒu)限公(gōng)司，上海 嘉定

【摘要】
：在我國的(dí)能源消(xiāo)耗中，工(gōng)業是我(wǒ)國(guó)能(néng)源消耗(hào)的大(dà)戶(hù)，能源消耗(hào)量占(zhān)全國能源(yuán)消(xiāo)耗總量的70%左(zuǒ)右(yòu)，而不同(tóng)類型工(gōng)業企業(yè)的(dí)工藝流程(chéng)，裝(zhuāng)置(zhì)情況，產品類(lèi)型(xíng)，能(néng)源管理水平(píng)對(duì)能源(yuán)消(xiāo)耗(hào)都會(huì)產(chǎn)生(shēng)不(bù)同的影(yǐng)響。建(jiàn)設(shè)一個全廠級(jí)的集中(zhōng)統(tǒng)一的(dí)能源管理係統可以(yǐ)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源數(shù)據進(jìn)行在(zài)綫(xiàn)采集(jí)，計算(suàn)，分析(xī)及(jí)處(chǔ)理(lǐ)，從(cóng)而對(duì)能(néng)源物料(liào)平衡，調度與(yǔ)優化，能(néng)源設(shè)備運(yùn)行與(yǔ)管(guǎn)理(lǐ)等方麵(miàn)發(fā)揮著重要的作用。

【關鍵(jiàn)詞】
：能(néng)源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)；電能(néng)管理；工(gōng)廠；企(qǐ)業(yè)；節能；

1   項(xiàng)目概述及(jí)建設目標

浙江(jiāng)阿(ā)克(kè)希(xī)龍舜華(huá)鋁塑(sù)業(yè)有(yǒu)限(xiàn)公司成(chéng)立(lì)於2005年(nián)1月(yuè)1日，是法(fǎ)國(guó)ILEOS下屬的AXILONE公司(sī)與浙江上虞市舜華(huá)真空(kōng)塗裝有限(xiàn)公司(sī)合(hé)資(zī)成立的中(zhōng)法合資(zī)公司，由(yóu)法國阿克希龍(lóng)公(gōng)司控股(gǔ)。

由於企業生(shēng)產規模擴(kuò)大，阿(ā)克(kè)希(xī)龍舜華鋁塑業有(yǒu)限公司在(zài)杭州灣上虞工業(yè)園區新建(jiàn)廠區，整(zhěng)個新(xīn)建(jiàn)廠區(qū)包括(kuò)兩個廠(chǎng)房，一棟宿舍樓，主(zhǔ)要消(xiāo)耗能源包括(kuò)電(diàn)，水(shuǐ)，壓(yā)縮(suō)空(kōng)氣，蒸汽(qì)等。為了(liǎo)更好(hǎo)的掌握企業能源(yuán)消耗(hào)，能(néng)源(yuán)成本，阿(ā)克希(xī)龍(lóng)舜華鋁(lǚ)塑業在新(xīn)廠區設(shè)計一(yī)套(tào)企業能(néng)源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統，並與原(yuán)老廠區能源管理係統(tǒng)一起(qǐ)，作(zuò)為企(qǐ)業內(nèi)部考核管(guǎn)理的(dí)工(gōng)具，並此(cǐ)基礎(chǔ)上逐步(bù)整(zhěng)理(lǐ)*企(qǐ)業(yè)能源管理數(shù)據庫(kù)，對(duì)數據進行(háng)多層次(cì)全方麵(miàn)的(dí)開發利用(yòng)（如(rú)決策(cè)需要，電能(néng)分析，數(shù)據(jù)報(bào)送）。同(tóng)時通過網絡技(jì)術使之(zhī)成(chéng)為作為(wéi)浙江(jiāng)阿(ā)克希(xī)龍舜(shùn)華鋁(lǚ)業(yè)信息化(huà)係統(tǒng)的重要子係(xì)統，以(yǐ)實現(xiàn)智慧廠(chǎng)區和數字(zì)廠區。

2   能(néng)源(yuán)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)的設(shè)計

在(zài)管(guǎn)理係統(tǒng)的(dí)設計中(zhōng)，充(chōng)分考慮(lǜ)了(liǎo)企業(yè)自(zì)身(shēn)特(tè)性，以(yǐ)及(jí)能源(yuán)構成(chéng)係統(tǒng)的(dí)實際結(jié)構，電力係統的(dí)實際(jì)載(zǎi)荷(hé)能力等(děng)因素(sù)，進而合(hé)理(lǐ)的選擇管理(lǐ)設(shè)備(bèi)，這既有(yǒu)利於(yú)減少係(xì)統(tǒng)運作(zuò)的(dí)成(chéng)本(běn)，同時也(yě)有(yǒu)利(lì)於(yú)係統功能(néng)的實(shí)現。

浙江阿克希龍舜華鋁(lǚ)塑(sù)業(yè)有限公(gōng)司(sī)原來(lái)的(dí)能源(yuán)管理架(jià)構(gòu)中(zhōng)，缺(quē)少必要的能(néng)源采集裝置，數據(jù)傳輸設備，因(yīn)此(cǐ)在(zài)新建廠房的(dí)設計建設過程中(zhōng)，就(jiù)考慮(lǜ)計(jì)量(liáng)表計(jì)的(dí)安(ān)裝，在低壓(yā)配電房，車間動(dòng)力櫃，員工(gōng)宿(sù)舍分別配置多(duō)功能(néng)電(diàn)表，電(diàn)能計量(liáng)表，多回路計量裝置，壓(yā)縮(suō)空氣(qì)流量計，蒸(zhēng)汽(qì)流量(liáng)計，水表以(yǐ)及(jí)溫濕度控製器(qì)等。

2.1 計(jì)量(liáng)設備的(dí)選擇

企業用電由(yóu)供(gōng)電局(jú)一路10kV總進(jìn)綫引(yǐn)入(rù)，計量(liáng)企(qǐ)業總用電，需要(yào)在10kV總(zǒng)進(jìn)綫(xiàn)處(chǔ)安(ān)裝(zhuāng)一(yī)塊多(duō)功能(néng)計量表(biǎo)計，在該(gāi)處(chǔ)配置(zhì)ACR320ELH網絡(luò)多功能儀表，在0.4kV進(jìn)綫部(bù)分采用(yòng)ACRACR330EFLKH多功(gōng)能儀(yí)表；在(zài)配電室(shì)出綫部分配置多功(gōng)能(néng)電(diàn)表ACR220EFLK；在(zài)車間動力櫃，宿舍動(dòng)力櫃(guì)安裝(zhuāng)DTSD1352/C導(dǎo)軌式電(diàn)度表，並通過互感(gǎn)器二次(cì)接入；在宿(sù)舍(shě)樓每(měi)層(céng)計(jì)量末端采用(yòng)多(duō)回(huí)路計量(liáng)裝(zhuāng)置ADF300-II-18D(6S)計量(liáng)每間(jiān)宿舍(shě)用電量。

企(qǐ)業用(yòng)水(shuǐ)包(bāo)括(kuò)純水以(yǐ)及生產(chǎn)所產生的汙水(shuǐ)，其中(zhōng)純(chún)水通(tōng)過安裝遠傳水表進(jìn)行(háng)計(jì)量；汙水通(tōng)過汙水處(chǔ)理站(zhàn)PLC直接(jiē)本(běn)係統(tǒng)。企業蒸汽，壓(yā)縮空氣(qì)分別(bié)通過氣體(tǐ)流(liú)量計(jì)進行計量(liáng)。

2.2 電能(néng)管(guǎn)理係(xì)統網(wǎng)絡構成

整個(gè)能源(yuán)係統(tǒng)采用分層，分(fēn)布式(shì)係(xì)統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)監管(guǎn)中心(xīn)，三個(gè)通訊(xùn)子(zǐ)站以及(jí)若幹(gān)個現(xiàn)場計量(liáng)單(dān)元，高可靠性(xìng)工(gōng)業控製計算(suàn)機及軟(ruǎn)，硬(yìng)件(jiàn)係(xì)統(tǒng)，高性(xìng)能(néng)的現場總綫技術(shù)及網絡(luò)通(tōng)信(xìn)技術，確(què)保整個係統運(yùn)行安(ān)全，穩定(dìng)可(kě)靠(kào)，使(shǐ)用維護方(fāng)便(biàn)。

能(néng)源(yuán)監管中心(xīn)包含能(néng)源管(guǎn)理計算機，網(wǎng)絡交換機，打(dǎ)印(yìn)機，UPS以及(jí)Acrel-3000能源管理軟件，其(qí)中軟件(jiàn)部(bù)分具有良(liáng)好的(dí)人機交互界麵(miàn)，通(tōng)過數(shù)據(jù)傳(chuán)輸協(xié)議(yì)讀取(qǔ)通(tōng)訊管理(lǐ)機(jī)采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息(xī)，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計(jì)算(suàn)處理(lǐ)，以(yǐ)圖(tú)形(xíng)，數顯，聲音等方式反(fǎn)映現場的運行(háng)狀況；電能計(jì)量(liáng)管理功能(néng)設計(jì)各種(zhǒng)符合用(yòng)戶的報表格(gé)式(shì)，報表(biǎo)內數據嚴格按(àn)照(zhào)各(gè)種標(biāo)準進行計(jì)量，搭(dā)建完(wán)整(zhěng)的(dí)計量體係，用(yòng)戶(hù)隻需查找打印即(jí)可(kě)，極(jí)大(dà)的(dí)方便(biàn)了操作，提高了工作(zuò)效率(shuài)。

通訊(xùn)子(zǐ)站主要包括通(tōng)訊(xùn)管理(lǐ)機，數(shù)據采集箱(xiāng)以及(jí)其(qí)他網絡設備(bèi)，網絡(luò)結構(gòu)如下圖所示
：

2.3 主要設(shè)計(jì)參(cān)考(kǎo)標準(zhǔn)

GB50052-2009     《供(gōng)配(pèi)電(diàn)係統設計(jì)規(guī)範(fàn)》

DL/T 814-2002    《配電(diàn)自(zì)動化(huà)係統功能規(guī)範(fàn)》

GB50054-2011      《低壓配(pèi)電(diàn)設(shè)計規(guī)範》

DL/T 5430-2009   《無(wú)人值班變(biàn)電站遠方(fāng)監控中心(xīn)設計技術(shù)規(guī)程》

GB/T 2887-2011    《計算機(jī)場地(dì)通(tōng)用(yòng)規範(fàn)》

Q/GDW 231-2008   《無人值(zhí)守變電站及監(jiān)控 中心技(jì)術導(dǎo)則(zé)》

GB/T 50063-2008  《電(diàn)力裝置(zhì)的電(diàn)測量(liáng)儀(yí)表裝(zhuāng)置(zhì)設計(jì)規範(fàn)》

Q/GDW 214-2008   《變電站計算機監控係統現(xiàn)場驗收管(guǎn)理規程(chéng)》

2.4 能源管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)軟件功(gōng)能設(shè)計(jì)

係(xì)統(tǒng)依據客(kè)戶實(shí)際需(xū)求進(jìn)行設(shè)計(jì)，並實(shí)現(xiàn)了一次主(zhǔ)接綫圖界(jiè)麵顯(xiǎn)示(shì)；電(diàn)參(cān)量遙(yáo)測(cè)及(jí)電參(cān)量(liáng)越限(xiàn)報(bào)警；事件(jiàn)記(jì)錄(lù)；係統運行異常監測；故(gù)障(zhàng)報(bào)警(jǐng)及操作(zuò)記(jì)錄；報(bào)表查詢(xún)與(yǔ)打印(yìn)；係統負荷實(shí)時(shí)，歷史(shǐ)曲綫(xiàn)，用戶(hù)權(quán)限管(guǎn)理(lǐ)等主要功能。

數據的(dí)采集與處理

通過高(gāo)精度智能(néng)儀表以(yǐ)技(jì)術(shù)手(shǒu)段(duàn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全實(shí)時，高密度(dù)的實時(shí)用(yòng)能監(jiān)測，減少(shǎo)用能(néng)的(dí)“跑，冒，滴，漏(lòu)"和計量(liáng)誤差。實時(shí)監(jiān)視(shì)現場儀(yí)表(biǎo)的回(huí)傳數據(jù)，對電能進(jìn)行(háng)合理的(dí)管控(kòng)和(hé)預(yù)警(jǐng)，及(jí)時發現(xiàn)並(bìng)改正運(yùn)行中(zhōng)存在的用電(diàn)異常(cháng)，隨時(shí)處理(lǐ)。按(àn)需設置重要設(shè)備的超標預(yù)警值，超(chāo)標(biāo)時醒(xǐng)目(mù)提(tí)醒並主動(dòng)記(jì)錄。

 用電(diàn)管理(lǐ)及(jí)計量(liáng)體係的搭(dā)建

為了實(shí)現對阿克希龍(lóng)各用能(néng)回(huí)路用(yòng)能(néng)量(liáng)的(dí)監管(guǎn)，係統設計了能源管理報表，係(xì)統通(tōng)過(guò)對有功(gōng)電度，用水(shuǐ)，用氣(qì)等能源(yuán)的采(cǎi)集，按照(zhào)回路名稱(chēng)的不(bù)同(tóng)。按照計量(liáng)體(tǐ)係搭建原則(zé)，自動(dòng)生成(chéng)日報(bào)表(biǎo)，月報表和年(nián)報表，將各進綫回路(lù)與出綫回路電能(néng)消耗(hào)量(liáng)在(zài)同一張報(bào)表中體(tǐ)現(xiàn)出(chū)來(lái)，並計算出(chū)綫回(huí)路用電量(liáng)之和(hé)，出綫回路(lù)與進(jìn)綫(xiàn)回路(lù)誤(wù)差，誤差百分(fēn)比（誤差百(bǎi)分比是否超(chāo)標(biāo)）等(děng)，幫(bāng)助用(yòng)戶(hù)及(jí)時發現這種非(fēi)正常(cháng)用電問(wèn)題(tí)。

同(tóng)時(shí)電能(néng)管理(lǐ)係統可對某(mǒu)一(yī)回路的某(mǒu)一時(shí)間段(duàn)內的用電(diàn)量進行查詢，可以(yǐ)幫(bāng)助後(hòu)勤管理部門(mén)建立有(yǒu)效的用能管理(lǐ)考核(hé)製(zhì)度(dù)。通(tōng)過(guò)係(xì)統的建設和(hé)製度(dù)的(dí)建立，使(shǐ)各部(bù)門辦公(gōng)，生(shēng)產人(rén)員節(jié)能意(yì)識(shí)大大提高(gāo)，有效的節約了企業(yè)管(guǎn)理辦(bàn)公能源(yuán)消(xiāo)耗。

能源流向圖

能源流向(xiàng)圖(tú)表示的(dí)是能源(yuán)介質(zhì)流向的一種示意圖(tú)，直(zhí)觀(guān)形象(xiàng)的概括了(liǎo)企業能源(yuán)係統的(dí)全貌(mào)，反(fǎn)應(yīng)了企(qǐ)業在(zài)能源輸(shū)入及分配(pèi)輸送方麵的平(píng)衡關係(xì)。

電(diàn)能質量(liáng)

阿克(kè)希龍(lóng)新(xīn)廠房生產綫有(yǒu)很多(duō)新精密儀(yí)器，對電(diàn)能(néng)質量(liáng)要求(qiú)較高(gāo)，特(tè)別是(shì)諧波，同時由(yóu)於諧(xié)波(bō)的(dí)產生(shēng)會(huì)造成變壓器，輸(shū)電(diàn)綫路等電氣(qì)設備(bèi)附加(jiā)損(sǔn)耗與發熱(rè)，縮短使(shǐ)用壽命，造成設備震動和(hé)噪聲；諧(xié)波諧振過(guò)電壓，造(zào)成(chéng)電氣元(yuán)件(jiàn)及設(shè)備(bèi)的(dí)故障與(yǔ)損壞；引起(qǐ)電能(néng)計量錯誤(wù) ；重要的(dí)和敏(mǐn)感(gǎn)的自(zì)動控(kòng)製，保護裝(zhuāng)置不正確動作；敏感(gǎn)的IT芯片(piàn)製造成品率降低等(děng)等，通(tōng)過電(diàn)能(néng)質量(liáng)的監測(cè)，能(néng)隨時(shí)掌握(wò)每條生(shēng)產(chǎn)綫路電(diàn)能(néng)質(zhì)量，並及時(shí)給出治理(lǐ)方案(àn)，確保(bǎo)電能(néng)質量。

數據共享

阿克希龍新老(lǎo)廠(chǎng)區均配置(zhì)能(néng)源(yuán)管理係(xì)統(tǒng)，為了(liǎo)方(fāng)便企(qǐ)業管理(lǐ)人員對(duì)新(xīn)老(lǎo)廠(chǎng)區能(néng)源(yuán)係統同意管(guǎn)理，整個新(xīn)建(jiàn)廠區能源管理係統可以(yǐ)通過(guò)企(qǐ)業內(nèi)部專網，實現新(xīn)老(lǎo)廠區數(shù)據共享，方便業務能(néng)源管(guǎn)理(lǐ)能源統(tǒng)一管(guǎn)理，提高效率。

3，企業能源(yuán)管(guǎn)理係(xì)統的(dí)意義(yì)

綜上(shàng)所述(shù)，能源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)幫助(zhù)用能(néng)單位提高效率(shuài)，減(jiǎn)少損(sǔn)失，降低運營成(chéng)本(běn)，能源管(guǎn)理係統(tǒng)能夠有效(xiào)確(què)保電網(wǎng)管理(lǐ)效(xiào)率(shuài)，縮小運營(yíng)成本，也成為供(gōng)配(pèi)電(diàn)設計中(zhōng)*的重(zhòng)要(yào)組成(chéng)部(bù)分(fēn)。能源(yuán)管理(lǐ)係統的(dí)通信，故障報警(jǐng)，數(shù)據存儲(chǔ)記(jì)錄等功(gōng)能使得工(gōng)作(zuò)人員(yuán)在實(shí)際工作中更(gēng)加方便，可(kě)以通(tōng)過(guò)人機操作(zuò)界(jiè)麵(miàn), 直(zhí)接了(liǎo)解(jiě)到(dào)用能設備(bèi)的(dí)運行狀態(tài),並能迅速(sù)傳遞(dì)出操作指(zhǐ)令，由於(yú)監控設(shè)備(bèi)對數據的(dí)傳(chuán)遞都(dū)是(shì)通(tōng)過網絡傳(chuán)輸來實現，因此(cǐ)，不(bù)同的能源(yuán)管理係(xì)統(tǒng)可以(yǐ)設計(jì)不同的(dí)組網方(fāng)式,確(què)保數據信息能(néng)夠(gòu)迅速，精(jīng)準的進行(háng)傳(chuán)輸。另一(yī)方(fāng)麵，在企業能(néng)源管(guǎn)理(lǐ)設計中運(yùn)用能源管理(lǐ)係統(tǒng)，應(yīng)該根(gēn)據實際情況選(xuǎn)擇(zé)計(jì)量(liáng)裝置(zhì)。

 在工業(yè)企業設(shè)置能源管(guǎn)理(lǐ)係統，可以實現(xiàn)對(duì)企業內(nèi)能源(yuán)計量分產(chǎn)綫，分廠(chǎng)區(qū)，分(fēn)產量(liáng)等(děng)進(jìn)行統計(jì)分(fēn)析，不(bù)僅能(néng)夠準(zhǔn)確的表(biǎo)示(shì)出回路的(dí)用能狀(zhuàng)況，它還具備網絡通(tōng)訊等功能(néng)，能夠與計算機，串口服(fú)務器(qì)等設備進行組合(hé)，及(jí)時(shí)的(dí)顯(xiǎn)示(shì)樓內各(gè)條(tiáo)生(shēng)產(chǎn)綫(xiàn)的(dí)運作狀態，當某設備電(diàn)力係(xì)統的(dí)負載(zǎi)越標(biāo)時(shí)，能源管(guǎn)理係統(tǒng)能(néng)夠迅速報警(jǐng)，發出語音提示。另(lìng)外，能(néng)源管(guǎn)理係統還(huán)能(néng)夠生成報表(biǎo)，曲(qū)綫圖等(děng)統計(jì)信息(xī)，便(biàn)於有關人員分析(xī)企業各部分(fēn)的用能(néng)狀(zhuàng)況(kuàng)，使企(qǐ)業的(dí)用能活動更(gēng)加安(ān)全(quán)，從(cóng)而保證企(qǐ)業生(shēng)產(chǎn)人員的生(shēng)命安全，提高生(shēng)產人員的工(gōng)作(zuò)效率。參考文獻

[1]安(ān)科瑞《能效管(guǎn)理係(xì)統設(shè)計安裝(zhuāng)圖(tú)冊(cè)》