Acrel-3000WEB電能管理系統(tǒng)：工廠節(jié)能增效與安全保障的 “智慧中樞”

1前言

在當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程中，電能作為工廠運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵能源，其管理的重要性日益凸顯。工廠是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)，涵蓋了生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)和辦公樓等多個(gè)不同功能的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有著用電需求和特點(diǎn)。在生產(chǎn)車間，大量的生產(chǎn)設(shè)備持續(xù)運(yùn)行，它們是產(chǎn)品制造的核心動(dòng)力，但同時(shí)也是電能的主要消耗者；倉(cāng)庫(kù)作為物資存儲(chǔ)的重要場(chǎng)所，照明、通風(fēng)和溫濕度控制設(shè)備保障著貨物的存儲(chǔ)環(huán)境；辦公樓內(nèi)則布滿了各類辦公電器，維持著日常辦公的有序開(kāi)展。然而，這種復(fù)雜的用電環(huán)境也帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。

2應(yīng)用場(chǎng)景

3.問(wèn)題

   在生產(chǎn)車間，一些老舊設(shè)備可能存在能耗過(guò)高的情況；倉(cāng)庫(kù)的照明如果布局不合理或者使用高耗能燈具，會(huì)造成電能浪費(fèi)；辦公樓的電腦、打印機(jī)等辦公設(shè)備如果長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)，也會(huì)增加不必要的能耗。需要配備專業(yè)人員定期定時(shí)到車間手工抄表，耗費(fèi)大量人力物力；并且工廠存儲(chǔ)著大量的原材料、成品等物資，辦公樓有眾多的人員和辦公設(shè)備，若是不合理的用電或者電氣故障可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故，造成嚴(yán)重?fù)p失。

4.解決方案

安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過(guò)對(duì)用戶端用電情況進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各分項(xiàng)用電的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約電能，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6系統(tǒng)功能

1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

2）電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

系統(tǒng)以豐富的報(bào)表支撐計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。

3）詳細(xì)電參量查詢

在配電一次圖中，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到每個(gè)回路附近時(shí)，鼠標(biāo)指針變?yōu)槭中危髽?biāo)單擊可查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢(shì)曲線及24小時(shí)電壓趨勢(shì)曲線。

4）運(yùn)行報(bào)表

系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、選定時(shí)間或選擇查詢更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。用戶可以根據(jù)需要定制運(yùn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)，支持導(dǎo)出Excel格式文件，還可以根據(jù)用戶要求導(dǎo)出PDF格式文件。

5）變壓器運(yùn)行監(jiān)視

系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線、主變壓器、重要負(fù)荷出線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)視，用曲線顯示電流、變壓器運(yùn)行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負(fù)荷率等運(yùn)行趨勢(shì)，分析變壓器負(fù)荷率及損耗，方便運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)掌握運(yùn)行水平和用電需求，確保供電安全可靠。

6）實(shí)時(shí)報(bào)警

系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開(kāi)關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)事件等級(jí)發(fā)出告警。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)自動(dòng)彈出實(shí)時(shí)報(bào)警窗口，并發(fā)出聲音或語(yǔ)音提醒。

7）歷史事件查詢

系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

8）電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)，運(yùn)行維護(hù)人員可以通過(guò)諧波分析棒圖、報(bào)表掌握進(jìn)線、變壓器、重要回路的電壓、電流諧波畸變率、諧波含量、電壓不平衡度等，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，降低諧波損耗，減少因諧波造成的異常和事故(該功能需要選配帶諧波監(jiān)測(cè)功能的電力儀表，不需要可刪除。

9）遙控操作

系統(tǒng)支持對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀等進(jìn)行分、合遙控操作。系統(tǒng)具有嚴(yán)格的密碼保護(hù)和操作權(quán)限管理功能，對(duì)于每次遙控操作，系統(tǒng)自動(dòng)生成操作記錄，記錄內(nèi)容包含操作人、操作時(shí)間、操作類型等。實(shí)現(xiàn)該功能需要斷路器本身具有電操機(jī)構(gòu)及保護(hù)保測(cè)控裝置具備遙控功能等硬件設(shè)備的支持。

10）用戶權(quán)限管理

系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)允許的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

11）通訊狀態(tài)圖

系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的通訊狀態(tài)，及時(shí)維護(hù)出現(xiàn)異常的設(shè)備，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

12）視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫面（視頻直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

13）用戶報(bào)告

用戶報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報(bào)警事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

14）APP支持

電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項(xiàng)”、“巡檢記錄”和“缺陷記錄”五大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報(bào)警查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢等。

7系統(tǒng)硬件配置清單

1）電能管理軟件

Acre1-3000WEB 電能管理軟件全方監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為用戶提供更好的運(yùn)維服務(wù)。平臺(tái)提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月，年用能數(shù)據(jù)報(bào)表、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)等功能，并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問(wèn)。

2）智能網(wǎng)關(guān)

3）35kV/10kV/6kV微機(jī)保護(hù)裝置

AM6系列

35kV及以下配電系統(tǒng)線路、主變、配電變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器、PT監(jiān)測(cè)/PT并列、母聯(lián)/備自投等保護(hù)。

4)35kV/10kV/6kV弧光保護(hù)

ARB5系列

主控單元，可接20路弧光信號(hào)或4個(gè)擴(kuò)展單元，弧光保護(hù)〈8組）、失靈保護(hù)(4組）、TA斷線監(jiān)測(cè)（4組）、非電量保護(hù)、裝置故障告警,擴(kuò)展單元，可以插接6塊擴(kuò)展插件，每個(gè)擴(kuò)展插件可以采集5路弧光信號(hào)

弧光探頭，建議安裝地點(diǎn)包括（但不限于）斷路器室、電纜室、母線室，可面板開(kāi)孔安裝，亦可支架式安裝。弧光探頭的檢測(cè)范圍是一個(gè)角度為180°，半徑0.5m的扇形區(qū)域

5）35kV/10kV/6kV進(jìn)線柜電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)

APView500

裝置1024點(diǎn)波形采樣，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度監(jiān)測(cè)、事件記錄、測(cè)量控制等功能為一體，能夠滿足110kV及以下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的要求。

6）35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點(diǎn)測(cè)溫

ASD500

液晶屏顯示一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠(yuǎn)方/就地、分合閘、儲(chǔ)能旋鈕、預(yù)分預(yù)合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測(cè)量、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對(duì)時(shí)、高壓內(nèi)電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫、全電參量測(cè)溫、脈沖輸出、4~20mA輸出

7）35kV/10kV/6kV傳感器

ATE400

合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流大于5A，測(cè)溫范圍-50-125℃，測(cè)量精度±1℃;傳輸距離空曠150米

8）35kV/10kV/6kV間隔電參量測(cè)量

APM830

三相(I、u、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cos） ，零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，電流、電壓不平衡度，66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO,RS485/Modbus，LCD顯示

9）高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、coso)，零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，電流、電壓不平衡度，負(fù)載電流柱狀圖顯示，66種報(bào)警類型及外部事件（SOE)各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO,RS485/Modbus，LCD顯示

AEM96

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率)﹔電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級(jí),無(wú)功電能精度2級(jí)

ADW300/4G

三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測(cè)量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測(cè)量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測(cè)量當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率;需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復(fù)費(fèi)率、四象限電能及歷史電能記錄;支持4路開(kāi)關(guān)量輸入、2路開(kāi)關(guān)量輸出;支持4路測(cè)溫;支持1路剩余電流測(cè)量;支持本地顯示及按鍵設(shè)置;有功電能精度1級(jí)。通訊方式:支持RS485通訊、Lora無(wú)線通訊、4G通訊;WIFI通訊

10）0.4kV出線

AEM72

三相電參量U、I、P、0、s、PF、F測(cè)量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）﹔電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級(jí).無(wú)功電能精度2級(jí)

DTSD1352

三相電參量u、I、P、Q、s、PF、F測(cè)量，分相正向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì)﹔紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A.直接接入3×10(8o)A，有功電能精度0.5S級(jí)，無(wú)功電能精度2級(jí)。

11）照明箱

DDSD1352

單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，正反向電能計(jì)量;紅外及RS485通訊;電流規(guī)格:10(60）A，有功電能精度1級(jí)，無(wú)功精度2級(jí);可選配復(fù)費(fèi)率

DDS1352

單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，正反向電能計(jì)量;RS485通訊;電流規(guī)格:10(60)A，有功電能精度1級(jí)，無(wú)功精度2級(jí);尺寸:1P

12）電流互感器

AKH-0.66/K型

開(kāi)口式電流互感器

8結(jié)語(yǔ)

在工廠的生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)、辦公樓等不同區(qū)域?qū)嵤╇娔芄芾硐到y(tǒng)，是一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的戰(zhàn)略舉措。這一系統(tǒng)宛如工廠的 “能源智慧大腦”，將各個(gè)區(qū)域原本分散、無(wú)序的電能使用情況整合為清晰、有序的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，為工廠的持續(xù)發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。

通過(guò)電能管理系統(tǒng)，工廠在能源利用方面實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化管控，讓每一度電都發(fā)揮出價(jià)值，有效降低了生產(chǎn)成本，提升了經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，生產(chǎn)流程更加穩(wěn)定有效，保障了產(chǎn)品的高質(zhì)量輸出和及時(shí)交付，增強(qiáng)了企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。更為重要的是，安全隱患被極大程度地消除，員工在安全的環(huán)境中工作，企業(yè)資產(chǎn)得到了保護(hù)。

在未來(lái)的發(fā)展道路上，電能管理系統(tǒng)將持續(xù)發(fā)揮作用，隨著技術(shù)的不斷升級(jí)和優(yōu)化，它將與工廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)更加緊密融合，助力工廠朝著綠色、智能、高效的方向不斷邁進(jìn)，成為企業(yè)在工業(yè)新時(shí)代中蓬勃發(fā)展、長(zhǎng)盛不衰的堅(jiān)實(shí)保障，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源可持續(xù)利用貢獻(xiàn)積極力量。

安科瑞唐曉娟