無錫某藥業有限公司10KV用戶變工程項目能耗監測系統的設計與應用

安科瑞 繆凱倫

摘要：

企業的用能智能化、精細化、透明化已經是當前市場的普遍需求。針對用戶側的配電回路設計安裝智能儀表，用水管道安裝智能計量水表，部分特殊設備安裝流量計，實現能耗的底層數據智能化集采。后期通過物聯網技術，將數據集采，搭建區域系統，實現企業的能耗的數字化集成?，F就無錫某藥業有限公司10KV用戶變工程項目中使用的安科瑞能耗系統做一簡要介紹。

關鍵詞： 企業；園區；能耗；智能計量。  

0  引言

企業園區樓宇的能耗系統，除了基本的電力參數監測、配電系統的安全運行狀況，更加關注能耗的去向。除了常規的園區樓層出線電能計量，還會涉及水，氣等能耗計量。 針對本項的具體要求，以及現場實際配電回路的改造條件。設計一套能耗監測系統，通過監測回路重要電力參數，采集、存儲、顯示，為管理者提供電力數據。本文以無錫某藥業有限公司10KV用戶變工程項目為例，簡單介紹安科瑞能耗監測系統在具體項目中的應用。  

1  項目介紹

本工程為無錫某藥業有限公司10KV用戶變工程項目。本項目分為生產輔助樓，C2廠房兩個部分。現在針對新廠區設計一套能耗系統掌握整個項目的用能情況。 建筑能耗監測主要是針對建筑內用能進行分類、分項統計，并通過同比，環比等方式對比用能，同時用多種曲線顯示整個建筑內的各類用能、各區域用能的趨勢。同時相關數據也可以通過報表形式導出存儲。 針對本項目的建筑規模以及性質，當前采用安科瑞Acrel-5000能耗監測系統來對建筑內用能進行分析。  

2  用戶需求

本項目中主要是實驗室配電箱進出線用能數據的采集、存儲、統計、顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：

1)變電所高壓一次側，低壓一次側(MD,電壓,電流,功率等)，變壓器溫度。

2)建筑內用水的數據采集，本項目主要是樓層供水進線以及每層衛生間用水。

3)定時抄表，匯總統計用能數據，能夠實現數據的遠程集抄以及導出。

4)可以通過趨勢曲線反應建筑的用能趨勢。

5)建筑內的用能可以通過同比，環比等形式進行數據對比。 6)可根據業主的管理方式定制部分用能報表，滿足部分管理需求。  

3  設計方案

3.1參考標準 系統的設計滿足以下所列制造和試驗標準： GB 50052《供配電系統設計規范》 GB 50054《低壓配電設計規范》 GB/T 50063《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》 DL/T 448 《電能計量裝置技術管理規程》 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——分項能耗數據采集技術導則》 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——分項能耗數據傳輸技術導則》 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——樓宇分項計量設計安裝技術導則》 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——數據中心建設與維護技術導則》 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——建設、驗收與運行管理規范》 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——軟件開發指導說明書》

3.2 系統架構設計 鑒于無錫某藥業有限公司10KV用戶變工程能耗監測系統項目的建筑規模、性質，以及后續項目的可連帶發展的性質，安科瑞電氣股份有限公司系統部根據用戶的幾點需求以及在相同性質工程中的經驗，對該建筑的智能配電系統的搭建做以下設計：本項目的能耗監測系統所有監控點位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協議。將現場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數據總線直接鋪設至樓層內設置的數據采集設備，數據采集設備通過業主內網傳輸數據至系統主機。系統拓撲圖如下：

系統網絡

生產輔助樓變電所內的無線測溫以及多功能儀表，配置3臺通訊管理機，實時采集其數據，然后通過專用光纖網絡，實現數據到后臺的通訊傳輸。 C2廠房變電所內的無線測溫以及多功能儀表，配置3臺通訊管理機，實時采集其數據，然后通過專用光纖網絡，實現數據到后臺的通訊傳輸。  

4 系統功能

上位機軟件采用能耗監測系統，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及能耗數據監測的功能。

4.1 功能特點 系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩定可靠的特點。能耗系統通過對用能數據的整理，分析，通過各種圖形報表，通過不同的界面，形象顯示各個回路用能的趨勢狀態，實現整個園區能耗數據的整體監測。除此之外系統具有人機界面友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1通訊狀態

圖1 通訊狀態

能耗概況主要明確園區的項目設備通訊狀態信息。界面如圖1所示。

4.2.2 支路用能

圖2 系統可以根據分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當日和當月的用能峰值（電能對應可達到的需量值）、當日用能、當月用能、當年用能以及昨天同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比較情況。如圖2所示。

4.2.3 能耗報表

圖3 系統可以統計各支路某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。如圖3所示。

4.2.4 參數查詢

圖4 查詢各回路戓支路某段時間內的參數，以曲線的形式反映趨勢（具體可以查詢的參數與安裝的儀表有關，查詢時不能跨月，且繪制曲線時以1分鐘為間隔），電力參數可以多選。

4.2.5 報警事件記錄

圖5 系統可根據項目實際情況做時間記錄，記錄各類限值報警的時間，具體位置，以及報警內容。

5 結束語

無錫某藥業有限公司10KV用戶變工程項目實現了園區內配電系統進出線，以及重要進出線配電回路溫度的實時數據的采集、存儲、顯示、導出。項目從能耗系統的搭建，到后期調試，系統數據的核對，整個過程我方提供了相應階段的技術支持。本系統在設計、安裝、調試的同時，也是對園區內配電結構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確各個區域的用能概況，實現了各個樓宇配電系統重要電力參數的實時監測，同時還納入了樓宇用水計量。從能源計量角度，豐富了計量內容，充實了能耗數據。 在特定的企業園區項目中，業主對于數據的穩定性，以及及時性都有相對較高的要求。針對此類項目建議配置安科瑞品牌ACR系列嵌入式儀表，監測配電回路的用能數據?，F場儀表以及后臺系統的統一性，一定程度上提高了系統的穩定性，同時在系統架構搭建以及后期系統軟硬件服務上都有很大的優勢。除此之外系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示業主各配電回路的電能使用狀況、負載越限報警提示，并生成各種能耗報表、分析曲線、圖形等，便于能耗的遠程抄表以及分析、研究制定相應的用能服務計劃。本項目系統運行安全、可靠、穩定，為配電系統終端用戶實現各個配電回路的用能實時監測、實時顯示的功能。后期管理者可以對能耗數據分析，制定合理的能耗節能方案，節能前后的效果也可以通過系統采集的能耗數據對比，整理，驗證節能措施的有用性以及后續節能方向。