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趙斌
上海安科瑞電氣股份有限公司 嘉定 201801
1 概述
制造企業(yè)的能源質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品優(yōu)劣有著直接的關(guān)系，同時(shí)能源消耗直接影響高耗產(chǎn)品的成本，進(jìn)而影響到一個(gè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。另外，制造企業(yè)作為污染排放大戶，能源的合理使用與平衡調(diào)配，對(duì)環(huán)境保護(hù)起著至關(guān)重要的作用。能源管理系統(tǒng)(下稱EMS)作為企業(yè)能源系統(tǒng)的核心，通過對(duì)能源系統(tǒng)的集中監(jiān)控和有效管理，實(shí)現(xiàn)：
1)大幅度提高企業(yè)能源系統(tǒng)勞動(dòng)生產(chǎn)率。
2)對(duì)各能源介質(zhì)的在線調(diào)控，充分利用二次能源，確保生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保效益。
3)在能源系統(tǒng)異常和事故時(shí)，EMS作出及時(shí)、快速和準(zhǔn)確的處置，把能源系統(tǒng)故障所造成的影響控制在最低限度，確保能源設(shè)備的安全運(yùn)行和穩(wěn)定供能。
作為EMS工程自動(dòng)化和信息化的重要組成部分，EMS不僅對(duì)能源的統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化能源平衡、減少污染排放、提高環(huán)保質(zhì)量、降低單位產(chǎn)品能耗和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有重要作用，而且對(duì)于事故預(yù)案的制定和執(zhí)行、事故原因的快速分析和及時(shí)判斷處理、能源供需的合理調(diào)整和平衡以及在客觀信息基礎(chǔ)上的能源實(shí)績(jī)分析、能源計(jì)劃編制、能源質(zhì)量管理、能源系統(tǒng)的預(yù)測(cè)等都是十分有效的。
2 系統(tǒng)的主要作用
1)完善能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和有效利用
EMS對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和加工，能源調(diào)度人員和專業(yè)能源管理人員就能實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)狀態(tài)，經(jīng)過系統(tǒng)的合理調(diào)整，確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。
2)在公司層面對(duì)能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理
EMS將在公司全局的角度審視能源的基本管理需求,滿足能源工藝系統(tǒng)的分散特性和能源管理需要集中的客觀要求，以適應(yīng)企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展需要。
3)減少管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化管理流程，建立客觀能源消耗評(píng)價(jià)體系
實(shí)現(xiàn)在信息分析基礎(chǔ)上的能源監(jiān)控和能源管理的流程優(yōu)化再造，滿足能源設(shè)備管理、運(yùn)行管理等的自動(dòng)化，建立客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評(píng)價(jià)體系，向管理要效益。
4)減少能源系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
EMS的建設(shè)，對(duì)能源管理體制的改革將發(fā)揮重要作用。其基本目標(biāo)之一是可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化能源運(yùn)行管理，減少日常管理的人力投入，節(jié)約人力資源成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
5)加快系統(tǒng)的故障處理，提高對(duì)全廠性能源事故的反應(yīng)能力
EMS能迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，故障的影響程度等，及時(shí)采取系統(tǒng)的措施，限制故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，并有效恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
6)通過優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，節(jié)約能源和改善環(huán)境
EMS將通過優(yōu)化能源管理的方式和方法，改進(jìn)能源平衡的技術(shù)手段，實(shí)時(shí)了解企業(yè)的能源需求和消耗的狀況，能有效地減少污染的排放，提高二次能源的回收利用率，采用綜合平衡和燃料轉(zhuǎn)換使用的系統(tǒng)方法，使能源的合理利用達(dá)到一個(gè)新的水平。
7)為進(jìn)一步對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、加工和處理提供條件
能源管理系統(tǒng)的建設(shè)，不僅可有效解決能源實(shí)時(shí)平衡管理和監(jiān)控管理，還可以通過對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)的歸檔和管理，為進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、加工和處理創(chuàng)造條件。
3 系統(tǒng)的基本功能
全廠能源管理中心系統(tǒng)作為公司管控一體化系統(tǒng)，將在能源生產(chǎn)、管理和保障主作業(yè)線生產(chǎn)穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用，將有效改善公司能源系統(tǒng)的日常運(yùn)作成本，提高異常情況下的反應(yīng)能力。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，使EMS系統(tǒng)能夠有效地為生產(chǎn)服務(wù)，在EMS中設(shè)計(jì)如下子系統(tǒng)：
(1)、信息處理子系統(tǒng)
信息處理子系統(tǒng)的基本功能是數(shù)據(jù)采集和過程監(jiān)控。它是能源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)子系統(tǒng)，包括了最基本的SCADA系統(tǒng)功能：
不同需求的數(shù)據(jù)采集（周期采集、中斷采集、SOE）；
分類數(shù)據(jù)歸檔（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、短時(shí)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、記錄）；
實(shí)時(shí)閉環(huán)調(diào)節(jié)；
邏輯分析處理 （條件聯(lián)鎖、越限報(bào)警等）；
人機(jī)界面（過程圖、過程曲線、設(shè)定和查詢等）；
管理報(bào)表（瞬時(shí)報(bào)、正點(diǎn)報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)等）；
基本數(shù)據(jù)處理等。
(2)、故障處理子系統(tǒng)
故障處理子系統(tǒng)主要包括：監(jiān)測(cè)；分級(jí)報(bào)警（按輕、重故障分類）；信息記錄和歸檔（按類別）；故障基本分析（時(shí)序記錄分析、在線查詢等）。
(3)、能源管理子系統(tǒng)
能源管理子系統(tǒng)的基本功能包括：
能源計(jì)劃管理（計(jì)劃編制、跟蹤等）；
能源實(shí)績(jī)管理（實(shí)績(jī)分析、歸擋、查詢、平衡分析、成本分析、對(duì)標(biāo)分析等）；
能源質(zhì)量管理（質(zhì)量分析、質(zhì)量跟蹤、趨勢(shì)評(píng)估、越限警告等）；
運(yùn)行技術(shù)支持（運(yùn)行方式管理、停復(fù)役管理、操作評(píng)估等）；
預(yù)測(cè)分析。
(4)、其它功能
非常監(jiān)視和操作,為確保系統(tǒng)的萬無一失，對(duì)EMS的重要監(jiān)控對(duì)象，采用I/O直接接入系統(tǒng)儀表及操作盤的備用安全措施，以使在最惡劣的系統(tǒng)狀態(tài)下，這些設(shè)備的監(jiān)視、控制仍然成為可能。
根據(jù)工藝系統(tǒng)來分，EMS一般分為：供配電系統(tǒng)、水系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)等。
４ 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
5 自動(dòng)化產(chǎn)品主要功能
5.1 高壓回路或低壓進(jìn)線回路選ACR330ELH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(cè)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、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(cè)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。
5.2 低壓聯(lián)絡(luò)或出線回路選ACR220EL電力儀表
該表主要功能有：LCD顯示、全電參量測(cè)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：96×96mm，開孔尺寸：88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜。
5.3 動(dòng)力柜、照明箱選ACR120EL電力儀表或?qū)к壥诫姳?
ACR120EL電力儀表主要功能有：LCD顯示、全電參量測(cè)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。
DTSD1352導(dǎo)軌式電表主要功能：LCD顯示、全電參量測(cè)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)、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。
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。
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(cè)量；單相電能計(jì)量。
6 結(jié)束語
該方案是概要介紹我司能源管理系統(tǒng)的一些基本狀況。與用戶現(xiàn)有采集，能源管理系統(tǒng)相比，具有投資少，效益高，信息化程度高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。在我國(guó)節(jié)能降耗大的趨勢(shì)下，能源管理系統(tǒng)必能為企業(yè)帶來可觀的效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2010.08版.
作者簡(jiǎn)介：趙斌，男，本科，上海安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娏ΡO(jiān)控與電能管理系統(tǒng)，Email: acrelsh@126.com 手機(jī)：13917437076
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