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)絡電力儀表而設計實現(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)實現(xiàn)了配電網(wǎng)絡在監(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，具有簡明實用、投資少等優(yōu)點。

關鍵詞：電能計量；數(shù)據(jù)質(zhì)量；化工企業(yè)；藍礬化工

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)信息的準確性和真實性。電能量計量相關數(shù)據(jù)(有功無功電能、三相電流、三相電壓、負荷、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)作為電力有關部門進行交易結(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，不僅直接關系到電能量計量相關系統(tǒng)能否更好發(fā)展下去， 更能影響電力相關企業(yè)高層決策的成敗。利用安科瑞公司網(wǎng)絡電能管理儀表和Acrel-3000電能管理軟件，可實現(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)濟運行指標，促進管理的科學化、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實意義。

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

1項目介紹

    藍帆集團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，形成了以精細化工、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，集團年實現(xiàn)收入近50億元，總資產(chǎn)達30億元，連續(xù)多年被評為淄博市明星企業(yè)。2010年4月，集團所屬山東藍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

    對藍礬化工配電系統(tǒng)管理需求進行詳細分析，得出客戶需求結(jié)論如下：監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對藍礬化工的主控配電室、消防配電室、造氣0.4KV配電室開關柜內(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設計方案

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

  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：

  ISO/IEC11801                   《綜合布線標準》

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

  GB/J63-90                      《電力裝置的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》

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

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

  IEC-61131-3                    《圖形可編程標準》

3.2組網(wǎng)結(jié)構圖拓撲圖

    系統(tǒng)通過安裝在工廠電網(wǎng)中主要受電點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中，計算機對數(shù)據(jù)進行存儲、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、圖表的形式進行展示。電能管理人員可通過計算機看到電能的輸入、傳輸、消耗的全過程，如圖1：

3.3儀表，通訊線纜，交換機及串口服務器選型

    對藍礬化工管理方提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案，站控管理層設備層采購DELL主機，三星19寸顯示器，SANTAK的UPS；網(wǎng)絡通訊層使用MOXA的NPORT5630-8串口服務器和MS1102的光電轉(zhuǎn)換器以及3C16470的網(wǎng)絡交換機；現(xiàn)場設備層采用上海安科瑞公司PZ96-E4系列網(wǎng)絡電力儀表，總線鋪設屏蔽雙絞線，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，確定設計方案之后，對整個項目的整體管理制定了嚴格的管理計劃：首先制定了項目章程，正式授權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，初期朱文龍負責現(xiàn)場線路的鋪設，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，指導和管理項目的執(zhí)行和監(jiān)督和控制項目，由公司項目實施部定期回了解訪項目的實施情況；zui后，對項目的整體變更由項目的變更評審委員會進行嚴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

    上位機軟件采用Acrel – 3000電能管理軟件，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。

     5.1. 一次圖顯示：Acrel – 3000軟件通過中間采集設備采集現(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時刷新顯示，能直觀反映該系統(tǒng)各進出線回路運行狀況。 如圖2：

圖2

    5.2. 遠程抄表查詢：各個配電室各個回路按照時間段進行歷史數(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)果可導出成EXCEL表格進行保存，也可打印保存，如圖3

    5.3趨勢曲線：功率實時趨勢顯示及歷史趨勢查詢功能。選擇回路后，該回路實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)的設計意圖，如果重要回路或者照明回路三相中某一相電流負荷超過額定值的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載的三相平衡和負載率，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 項目實施后的效果分析

   實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集,降低管理費用：可以實現(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)整即可與正在實施或即將實施的其他自動化系統(tǒng)對接，可以充分保護企業(yè)的投資。

   保持數(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導讀臟數(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，便于領導層了解真實的數(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)特征及相互邏輯關系，結(jié)合數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)管理相關理論和應用成果，對電能量計量數(shù)據(jù)實施數(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，通過在藍礬化工電量計量數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)中實施數(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)處理計量設備和系統(tǒng)運行問題，從技術上協(xié)助用戶對數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進行有效的處理，保證藍礬化工計量數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)正常的應用功能，更好地為藍帆化工高層決策分析服務。通過在藍礬化工電能量計量平臺系統(tǒng)中實施數(shù)據(jù)質(zhì)量管理不僅為電能量計量系統(tǒng)建設發(fā)展提供了技術保障，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