電能管理系統在某改造項目的應用

　　某公司廠房共有一期配電房1個、二期配電房2個，提供全廠的生產、照明、空調用電及其它用電等。原有配電系統只在全廠總進線回路上裝有電力部門的電度表，管理者只能從每個月電力部門提供的用電總數值得知本月電量能耗，至于電能都用在了什么地方，有沒有電能浪費，節能措施有沒有收到應有的效果，企業管理者不是很清楚。亟待一個合理的電能考核機制來實現電能的科學管理。
　　針對以上問題，并根據客戶要求，對原有配電系統進行了改造，改造后的Acrel-3000電能管理系統，不僅能實現對各配電回路的遠程監控和集中管理，而且還實現了根據各監控設備進行分類電能統計、復費率電能統計、8小時班組能耗統計、日能耗統計和月耗電能統計，自動計算出單位產量能耗用電，為科學地節能管理提供了依據。

2　 項目分析
　　該電能管理系統是在原有變配電柜基礎上增加帶通訊接口的電能表，將電量參數遠傳至監控中心，從而實現集中遠程監控和管理的一個低壓配電改造項目。
　　要實現對每一臺機器用電量的統計，及對每一出線回路電能數據的采集，必須在每一出線回路安裝一塊電能計量表，但目前市場上的電能計量表普遍采用傳統的壁掛式安裝方式，體積大，安裝不方便。該公司原有配電系統的配電柜均為抽屜柜，在原有抽屜柜面板上已經安裝了電流表和信號指示燈，安裝空間非常狹小，不可能在抽屜面板上增加任何傳統的電能表。抽屜內部安裝的元器件已非常緊密，再安裝傳統電能表或數字式電力網絡儀表都是不可能的。
　　如果從每個回路互感器引出測量線路，重新制作新電表箱放置在配電柜旁邊，將電能表集中安裝在電表箱里呢？這種方法會使電表箱到配電柜的線纜特別多，鑒于該公司廠房配電回路數較多，安裝接線比較麻煩，且以后的檢修維護也會比較困難，增加如此多的電纜線和新增加的電表箱也會增加了用戶的經濟成本，因此這種方法是不可取的。
　　綜合考慮儀表安裝、調試及后期維護等多種因素，最終選用ADL系列導軌式安裝電能表。該系列儀表可以很方便地安裝在配電柜背面的導軌上，不需要對配電柜重新開孔，也不用將大量的電纜引出到新的電表箱中，安裝方便又節約了大量電纜和電表箱的成本，而且這種一對一式的測量，對于將來系統的檢修維護也是非常清晰方便的。
　　ADL系列導軌式電能表均帶有標準的RS485通訊接口，采用Modbus RTU國際標準通訊協議，通過儀表的通訊接口將儀表組網，最終實現在監控中心進行集中監控和管理。

3　 ADL導軌式安裝電能表
　　ADL系列導軌式安裝電能表包括單相復費率電能表和三相復費率電能表。該系列電能表體積小巧，外形美觀，結構模數化，可安裝于35mm標準導軌上。圖1為ADL系列儀表外形及安裝方式。

圖1　ADL系列儀表外形及安裝方式

　　ADL系列導軌式安裝電能表支持一次接入和二次接入兩種接線方式，不僅可用于低壓配電柜，還可以用在終端配電箱，電流表最大規格為20(80)A。
　　ADL系列導軌式安裝電能表不僅在外形和接線上具有靈活方便的特點，而且在功能和性能上也具有下述優點：
　　a. 計量正反向有功電量，功率潮流方向自動識別并指示，具有4費率及總電能計量功能。
　　b. 分時復費率功能，日時段可設4費率、8時段，時段內的最小時間單位為1min。
　　c. 按月凍結轉存功能，可統計上上月、上月及本月的總用電量和分時電量，用于月用電費的結算及監測用電情況。
　　d. 實時監測功能，測量顯示電壓、電流、頻率、功率、功率因數。
　　e. 輸出接口。帶光電隔離的電量脈沖數據輸出接口，可用于校表和實現DCS（集散控制系統）遠傳，RS485通訊接口可以實現遠程抄表和負荷監測。

4　 系統構成
　　該電能管理改造系統采用分層分布式計算機網絡結構，即間隔層、通訊層和站控層，如圖2所示。

圖2　電能管理系統結構示意圖