基于智能電力監(jiān)控儀表的合同能源管理系統(tǒng)解決方案

1、基于智能電力監(jiān)控儀表的合同能源管理系統(tǒng)解決方案張婷 上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 2018011概述合同能源管理是發(fā)達(dá)國家普遍推行的、運(yùn)用市場手段促進(jìn)節(jié)能的服務(wù)機(jī)制。節(jié)能服務(wù)公司與用戶簽訂能源管理合同，為用戶提供節(jié)能診斷、融資、改造等服務(wù)，并以節(jié)能效益分享方式回收投資和獲得合理利潤，可以大大降低用能單位節(jié)能改造的資金和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，充分調(diào)動(dòng)用能單位節(jié)能改造的積極性，是行之有效的節(jié)能措施。根據(jù)中華人民共和國節(jié)約能源法和國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定（國發(fā)200628號(hào)）、國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知（國發(fā)200715號(hào)）等文件精神，加快推行合同能源管理，促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是必

2、然趨勢。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，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用現(xiàn)場總線或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的最優(yōu)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)約了大量的一次投入成本。公司研發(fā)的系統(tǒng)組態(tài)平臺(tái)集成了國內(nèi)外多種工業(yè)現(xiàn)場通訊規(guī)約，如IEC60870-5-101/102/103/104、CANBus、PorfiBus、DNP、CDT、ModBus等，以及最新的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。專家報(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

3、率。2 能源管理系統(tǒng)計(jì)量體系宜選電力儀表建立合同能源管理系統(tǒng)，應(yīng)先建立計(jì)量體系。數(shù)據(jù)先于決策，節(jié)能始于計(jì)量。為了不重復(fù)投資，造成浪費(fèi)，能源管理系統(tǒng)應(yīng)與配電系統(tǒng)一體化，直接在配電系統(tǒng)中采集能耗數(shù)據(jù)。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，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。表1 收費(fèi)電表與電力儀表之比較內(nèi)

4、容收費(fèi)電表電力儀表外形圖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儀表圖1 ACR330ELH電力儀表該表為電能質(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

5、、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電力儀表圖2 ACR230ELH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(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì)；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸：96×

6、;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?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(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(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。圖4 DTSD1352導(dǎo)軌式電表DTSD1352導(dǎo)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

7、計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(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。圖5 DTSF1352導(dǎo)軌式電表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。圖6 D

8、DSF1352導(dǎo)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(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)場設(shè)備層組成，見圖7。站控管理層針對(duì)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部分。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)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互

9、界面，對(duì)采集的現(xiàn)場各類數(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)場設(shè)備的各種控制命令?，F(xiàn)場設(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)。測量儀表擔(dān)負(fù)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測的能耗數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至數(shù)據(jù)中心。圖7 系統(tǒng)拓?fù)鋱D5 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

10、庫，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曲線；正/反向有/無功電度的歷史趨勢；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)庫管理應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)庫軟件如Access、MSSQL；建立開放式、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫；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；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

11、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。圖9 電參量遠(yuǎn)程抄表圖8 電能報(bào)表圖10重要回路諧波參數(shù)及棒圖圖11重要回路電流曲線6 系統(tǒng)報(bào)價(jià)單位：萬元（

12、RMB）名稱型號(hào)單位面價(jià)備注監(jiān)控主機(jī)IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè)臺(tái)8500均可用戶自備，以當(dāng)時(shí)市場價(jià)格為準(zhǔn)，該報(bào)價(jià)僅供參考顯示器三星19寸液晶顯示器臺(tái)3000三星22寸液晶顯示器臺(tái)3800打印機(jī)HP LaserJet 1020 A4臺(tái)2500EPSON-LQ1600KIIIH A3臺(tái)4000UPS電源山特C1KS臺(tái)5000山特C2KS臺(tái)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(jī)柜1200×600×600面30002200×600&

13、#215;600面5000光電轉(zhuǎn)換HTB-1000只750遠(yuǎn)距離傳輸終端盒只60尾纖面50耦合器面50熔接點(diǎn)個(gè)50通訊轉(zhuǎn)換擴(kuò)展卡ACRNET-PCI/4塊3000擴(kuò)展卡串口服務(wù)器ACRNET-PORT(2口)只3000串口服務(wù)器串口服務(wù)器ACRNET-PORT(4口)只5500通訊前置機(jī)ACRNET-UC02(2口)只4000通訊前置機(jī)通訊前置機(jī)ACRNET-UC04(4口)只6000通訊前置機(jī)ACRNET-UC08(8口)只11500通訊管理機(jī)ACRHMI臺(tái)30000人機(jī)界面組網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-208臺(tái)3000局域組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-408臺(tái)8500監(jiān)控軟件Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件V6.0系統(tǒng)組態(tài)軟件圖形組態(tài)軟件電能管理軟件數(shù)據(jù)庫軟件套3萬設(shè)備數(shù)量1104萬設(shè)備數(shù)量11206萬設(shè)備數(shù)量21408萬設(shè)備數(shù)量418010萬元以上設(shè)備數(shù)量80以上雙機(jī)版套單機(jī)價(jià)格×1.5數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)每+1用戶套3000Web發(fā)布每+1用戶（總用戶數(shù)5）套5000電力儀表ACR330ELH臺(tái)4860ACR220ELH臺(tái)4280ACR120ELH臺(tái)3580導(dǎo)軌式安裝電表DTSD1352臺(tái)2050DTSF1352臺(tái)1200DDSF1352臺(tái)600注：電力儀表和導(dǎo)軌式安裝電表可按上述報(bào)價(jià)的70%優(yōu)惠供應(yīng)。7 結(jié)束語