淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：本文介紹基于Acrel-3000電能管理軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中管理的配電自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控室中智能管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場操作的繁瑣性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電能計量；數(shù)據(jù)質(zhì)量；化工企業(yè)；藍(lán)礬化工

0引言

    數(shù)據(jù)信息是企業(yè)重要的戰(zhàn)略資源，合理有效的整合和使用正確的數(shù)據(jù)可幫助企業(yè)作出正確的決策，提高企業(yè)的競爭力，使用不正確的數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致企業(yè)高層決策的失敗，給企業(yè)帶來損失，正可謂差之毫厘、謬以千里。目前已經(jīng)有相當(dāng)大部分企業(yè)意識到數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要性，專門成立了數(shù)據(jù)質(zhì)量管理相關(guān)的部門來管理數(shù)據(jù)方面的工作，確保企業(yè)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。電能量計量相關(guān)數(shù)據(jù)(有功無功電能、三相電流、三相電壓、負(fù)荷、電能質(zhì)量、功率因素、諧波數(shù)據(jù)、失壓斷相、電壓合格率等)作為電力有關(guān)部門進(jìn)行交易結(jié)算、市場分析、成本核算、內(nèi)部管理的重要數(shù)據(jù)，是電力管理部門、發(fā)電部門、供電部門等單位*的核心數(shù)據(jù)。電能量計量數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，不僅直接關(guān)系到電能量計量相關(guān)系統(tǒng)能否更好發(fā)展下去， 更能影響電力相關(guān)企業(yè)高層決策的成敗。利用安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電能管理儀表和Acrel-3000電能管理軟件，可實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。對于提高的可靠性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)，促進(jìn)管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

    下面介紹一下Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在藍(lán)礬化工的應(yīng)用。

1項目介紹

    藍(lán)帆集團(tuán)股份有限公司是一家集化工生產(chǎn)、塑料加工、貿(mào)易、科研開發(fā)為一體的大型企業(yè)集團(tuán)，形成了以精細(xì)化工、塑膠制品作為主要產(chǎn)業(yè)的上下游一體化的產(chǎn)業(yè)格局，集團(tuán)年實(shí)現(xiàn)收入近50億元，總資產(chǎn)達(dá)30億元，連續(xù)多年被評為淄博市明星企業(yè)。2010年4月，集團(tuán)所屬山東藍(lán)帆塑膠股份有限公司在深交所掛牌上市，股票代碼002382，成為臨淄區(qū)上市企業(yè)。

2用戶需求

    對藍(lán)礬化工配電系統(tǒng)管理需求進(jìn)行詳細(xì)分析，得出客戶需求結(jié)論如下：監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對藍(lán)礬化工的主控配電室、消防配電室、造氣0.4KV配電室開關(guān)柜內(nèi)安裝的213只ACR120EL、11只ACR330ELG、80只電力儀表 、4只綜保的監(jiān)測和控制

3設(shè)計方案

    根據(jù)可靠性和率配電管理的要求，以及實(shí)用性，安全性，實(shí)時性，穩(wěn)定性，可擴(kuò)展性和易維護(hù)性的原則，上海安科瑞電氣股份有限公司對藍(lán)礬化工智能配電系統(tǒng)的改造提供如下設(shè)計方案

  3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

  系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標(biāo)準(zhǔn)：

  ISO/IEC11801                   《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

  JGJ/T 16-92                    《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

  GB/J63-90                      《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)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(shù)條件》

  GBJ63-93                       《電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)程》

  GB50254/59-96                  《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》

  IEC-61131-3                    《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

3.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D

    系統(tǒng)通過安裝在工廠電網(wǎng)中主要受電點(diǎn)和樞紐配電柜中的電能監(jiān)測儀表采集到配電網(wǎng)的各項電力參數(shù)信號，再將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、計算和分類存儲到數(shù)據(jù)庫中，然后通過計算軟件將電能以報表、圖表的形式進(jìn)行展示。電能管理人員可通過計算機(jī)看到電能的輸入、傳輸、消耗的全過程，如圖1：

3.3儀表，通訊線纜，交換機(jī)及串口服務(wù)器選型

    對藍(lán)礬化工管理方提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案，站控管理層設(shè)備層采購DELL主機(jī)，三星19寸顯示器，SANTAK的UPS；網(wǎng)絡(luò)通訊層使用MOXA的NPORT5630-8串口服務(wù)器和MS1102的光電轉(zhuǎn)換器以及3C16470的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；現(xiàn)場設(shè)備層采用上海安科瑞公司PZ96-E4系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表，總線鋪設(shè)屏蔽雙絞線，以滿足系統(tǒng)組網(wǎng)的要求。

4項目管理

    上海安科瑞電氣股份有限公司在明確用戶需求，確定設(shè)計方案之后，對整個項目的整體管理制定了嚴(yán)格的管理計劃：首先制定了項目章程，正式授權(quán)榮司詞為此項目的項目，此項目啟動；其次，制定了初步的項目范圍說明書和制定了項目管理計劃，確定此項目分兩步走，初期朱文龍負(fù)責(zé)現(xiàn)場線路的鋪設(shè)，同步由榮司詞根據(jù)甲方提供的一次系統(tǒng)圖完成軟件的初步開發(fā)，中期現(xiàn)場通電后，榮司詞完成軟件現(xiàn)場調(diào)試；后期，由榮司詞完成軟件收尾；再次，指導(dǎo)和管理項目的執(zhí)行和監(jiān)督和控制項目，由公司項目實(shí)施部定期回了解訪項目的實(shí)施情況；zui后，對項目的整體變更由項目的變更評審委員會進(jìn)行嚴(yán)格評審和完成項目過程中的所有活動，以正式結(jié)束此項目。

5系統(tǒng)功能

    上位機(jī)軟件采用Acrel – 3000電能管理軟件，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電能管理的功能。

     5.1. 一次圖顯示：Acrel – 3000軟件通過中間采集設(shè)備采集現(xiàn)場電力監(jiān)控儀表數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)一次圖顯示出來。如下圖所示，各個回路三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能等電參量實(shí)時刷新顯示，能直觀反映該系統(tǒng)各進(jìn)出線回路運(yùn)行狀況。 如圖2：

圖2

    5.2. 遠(yuǎn)程抄表查詢：各個配電室各個回路按照時間段進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢。選擇回路后，可選擇時間間隔、時間長度對該回路進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢，包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)和電能等常用數(shù)據(jù)。查詢結(jié)果可導(dǎo)出成EXCEL表格進(jìn)行保存，也可打印保存，如圖3

    5.3趨勢曲線：功率實(shí)時趨勢顯示及歷史趨勢查詢功能。選擇回路后，該回路實(shí)時趨勢曲線會不斷刷新，選擇“起始時間"可查看該回路歷史趨勢曲線，選擇“時間長度"可查看歷史日、月、年趨勢曲線，能更加直觀反映該回路運(yùn)行情況，如圖4：

     5.4 系統(tǒng)遙信狀態(tài)報警：根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計意圖，如果重要回路或者照明回路三相中某一相電流負(fù)荷超過額定值的90%，系統(tǒng)必須立刻發(fā)出聲光報警并彈出指示框指明報警源，提醒管理人員注意負(fù)載的三相平衡和負(fù)載率，同時自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱，以便用戶查詢，追憶故障原因，如圖5：

  6 項目實(shí)施后的效果分析

   實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集,降低管理費(fèi)用：可以實(shí)現(xiàn)各種電參量數(shù)據(jù)的集中采集記錄,集中數(shù)據(jù)分析,減少分支變電所數(shù)據(jù)的沉淀，集中信息反映。

    兼容性和可擴(kuò)展性分析：Acrel – 3000電能管理系統(tǒng)充分考慮了與其他系統(tǒng)之間的互連互通，避免成為信息孤島，只要稍做調(diào)整即可與正在實(shí)施或即將實(shí)施的其他自動化系統(tǒng)對接，可以充分保護(hù)企業(yè)的投資。

   保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性，防止被修改：原始的由現(xiàn)場電工抄表后送交管理層的方式,增加了因數(shù)據(jù)抄送過程中被修改而使領(lǐng)導(dǎo)讀臟數(shù)據(jù)的幾率，Acrel – 3000電能管理系統(tǒng)保持了數(shù)據(jù)的原始性，便于領(lǐng)導(dǎo)層了解真實(shí)的數(shù)據(jù)。

 7結(jié)束語

    電能量計量數(shù)據(jù)管理主要通過研究電能量計量數(shù)據(jù)特征及相互邏輯關(guān)系，結(jié)合數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)管理相關(guān)理論和應(yīng)用成果，對電能量計量數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)檢查監(jiān)控；數(shù)據(jù)問題流程處理，從而提高了電能量計量數(shù)據(jù)本身的數(shù)據(jù)質(zhì)量和電能量計量數(shù)據(jù)的過程質(zhì)量，通過在藍(lán)礬化工電量計量數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)中實(shí)施數(shù)據(jù)管理：成立企業(yè)級的電能量計量管理中心，協(xié)調(diào)處理計量設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行問題，從技術(shù)上協(xié)助用戶對數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進(jìn)行有效的處理，保證藍(lán)礬化工計量數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)正常的應(yīng)用功能，更好地為藍(lán)帆化工高層決策分析服務(wù)。通過在藍(lán)礬化工電能量計量平臺系統(tǒng)中實(shí)施數(shù)據(jù)質(zhì)量管理不僅為電能量計量系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展提供了技術(shù)保障，也為其他工業(yè)企業(yè)信息化系統(tǒng)如電能質(zhì)量數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、電力中心數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等大容量數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的順利建設(shè)提供重要的借鑒意義。

作者簡介：

淮亞利，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