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基于智能電力監(jiān)控儀表的合同能源管理系統(tǒng)解決方案

作者： 2013年07月18日 來源： 瀏覽量：
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1概述 合同能源管理是發(fā)達國家普遍推行的、運用市場手段促進節(jié)能的服務機制。節(jié)能服務公司與用戶簽訂能源管理合同，為用戶提供節(jié)能診斷、融資、改造等服務，并以節(jié)能效益分享方式回收投資和獲得合理利潤，可以大大降
1概述
合同能源管理是發(fā)達國家普遍推行的、運用市場手段促進節(jié)能的服務機制。節(jié)能服務公司與用戶簽訂能源管理合同，為用戶提供節(jié)能診斷、融資、改造等服務，并以節(jié)能效益分享方式回收投資和獲得合理利潤，可以大大降低用能單位節(jié)能改造的資金和技術風險，充分調動用能單位節(jié)能改造的積極性，是行之有效的節(jié)能措施。根據《中華人民共和國節(jié)約能源法》和《國務院關于加強節(jié)能工作的決定》（國發(fā)〔2006〕28號）、《國務院關于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國發(fā)〔2007〕15號）等文件精神，加快推行合同能源管理，促進節(jié)能服務產業(yè)發(fā)展是必然趨勢。
 
安科瑞合同能源管理系統(tǒng)結合自身產品研發(fā)優(yōu)勢，根據現(xiàn)場實際情況采用現(xiàn)場總線或無線通訊中的一種或多種結合的最優(yōu)化的組網方式，實現(xiàn)遠程變配電監(jiān)控、電能集抄與質量管理，同時也為用戶節(jié)約了大量的一次投入成本。公司研發(fā)的系統(tǒng)組態(tài)平臺集成了國內外多種工業(yè)現(xiàn)場通訊規(guī)約，如IEC60870-5-101/102/103/104、CANBus、PorfiBus、DNP、CDT、ModBus等，以及最新的IEC61850通訊體系，可支持大量的第三方智能化設備或進口設備的接入，先進的系統(tǒng)架構支持信息共享和Web發(fā)布，解決了配電監(jiān)控信息孤島的難題。專家報表的自動生成大大減輕了值班人員的工作量，提高節(jié)能管理的工作效率。
 
 
2 能源管理系統(tǒng)計量體系宜選電力儀表
建立合同能源管理系統(tǒng)，應先建立計量體系。數(shù)據先于決策，節(jié)能始于計量。為了不重復投資，造成浪費，能源管理系統(tǒng)應與配電系統(tǒng)一體化，直接在配電系統(tǒng)中采集能耗數(shù)據。
 
電能計量宜采用電力儀表作為內部管理電表，不宜用收費電表。在電能管理中，供電部門一般會在總進線處安裝收費電表?？紤]內部電能計量與節(jié)能管理的需要，在用戶安裝收費電表的基礎上安裝電力儀表，用于內部電能管理。因此用戶可自主選擇采購，但應注意制造商是否有電力儀表（電能部分）的計量許可證。電力儀表可以完成對各回路、各功能區(qū)的分項電能數(shù)據的采集，通過后臺電能管理系統(tǒng)完成電能分項計量。
 
 表1 收費電表與電力儀表之比較
 
 
 
3 合同能源管理表計的選型方案
3.1 高壓回路或低壓進線回路選ACR330ELH儀表
該表為電能質量分析儀表，主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計；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算；電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；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線柜，見圖1。
 
 
圖1 ACR330ELH電力儀表
 
 
3.2 低壓聯(lián)絡或出線回路選ACR220ELH電力儀表
該表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；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)絡柜、出線柜，見圖2。
 
 
圖2 ACR230ELH電力儀表
 
 
3.3 動力柜、照明箱選ACR120EL電力儀表或導軌式電表                
ACR120EL電力儀表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；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。適用于動力柜，見圖3。
 

 

 

圖3 ACR120EL電力儀表

 

DTSD1352導軌式電表主要功能：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；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)。適用于動力柜，見圖4。

圖4 DTSD1352導軌式電表

DTSF1352導軌式電表主要功能：電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統(tǒng)計、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量，見圖5。

 

圖5 DTSF1352導軌式電表

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、復費率電能統(tǒng)計、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、電壓測量；單相電能計量，見圖6。

圖6 DDSF1352導軌式電表

 

4.合同能源管理系統(tǒng)

系統(tǒng)由站控管理層、網絡通訊層和現(xiàn)場設備層組成，見圖7。

 

              圖7 系統(tǒng)拓撲圖
 
站控管理層針對能耗監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況。
 
網絡通訊層主要是由通訊管理機、以太網設備及總線網絡組成。該層是數(shù)據信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。
 
現(xiàn)場設備層是數(shù)據采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構成數(shù)據采集終端，向數(shù)據中心上傳存儲的能耗數(shù)據。測量儀表擔負著最基層的數(shù)據采集任務，其監(jiān)測的能耗數(shù)據必須完整、準確并實時傳送至數(shù)據中心。
 
 
 
 
5 系統(tǒng)功能
 
5.1 前臺人機交互界面
設計適合客戶要求的交互界面；標準圖元庫，方便調用組合；實時數(shù)據采集和顯示；數(shù)據信息的自動邏輯計算和處理；設備參數(shù)遠程更改設定；合、分閘狀態(tài)顯示和強制操作。
 
5.2 曲線及報表管理設置
客戶要求的電參量的趨勢曲線；正/反向有/無功電度的歷史趨勢；設計滿足客戶需求的各種報表；自動生成電能計量的日、月、年報表；可根據常用的MS Excel設置模板并生成相應報表，使用戶輕松使用；查詢任意時刻報表、顯示并打印。
 
5.3 后臺數(shù)據庫管理
應用廣泛的數(shù)據庫軟件如Access、MSSQL；建立開放式、網絡化數(shù)據庫；存儲指定年限或所有的數(shù)據信息；軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的動態(tài)鏈接庫；實時數(shù)據信息更新安全可靠；支持C/S、B/S方式，實現(xiàn)數(shù)據遠傳。
 
5.4 多級權限用戶管理
密碼登錄后臺，保證設置安全；高權限對低權限管理，分級操作，各權限均具修改密碼功能。
 
5.5 通訊管理設置
各串口自主配置，操作方便；不同設備的通訊協(xié)議選擇；通訊波特率自主選擇；系統(tǒng)根據選擇結果自動對該前置機某端口所連各設備進行統(tǒng)一的遙控配置。
 
5.6 網絡功能
雙機熱備功能，支持雙機、雙網、雙設備等冗余，并采用熱備份的形式確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行，配置簡單、方便。網絡上任意一臺機器可指定為I/O服務器（即前置機），網絡上的其他機器可方便地從該機器上獲取數(shù)據。
 
 見圖8、圖9、圖10、圖11。
 
 
 
6 系統(tǒng)報價         單位：萬元（RMB）
 
名稱
型號
單位
面價
備注
監(jiān)控主機
IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設
臺
8500
均可用戶自備，以當時市場價格為準，該報價僅供參考
顯示器
三星19寸液晶顯示器
臺
3000
三星22寸液晶顯示器
臺
3800
打印機
HP LaserJet 1020 A4
臺
2500
EPSON-LQ1600KIIIH A3
臺
4000
UPS電源
山特C1KS
臺
5000
山特C2KS
臺
6500
通訊線纜
五類線
米
4.6
屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0
米
5.6
光纖（多模）
米
6.6
通訊機柜
1200×600×600
面
3000
2200×600×600
面
5000
光電轉換
HTB-1000
只
750
遠距離傳輸
終端盒
只
60
尾纖
面
50
耦合器
面
50
熔接點
個
50
通訊轉換
擴展卡ACRNET-PCI/4
塊
3000
擴展卡
串口服務器ACRNET-PORT(2口)
只
3000
串口服務器
串口服務器ACRNET-PORT(4口)
只
5500
通訊前置機ACRNET-UC02(2口)
只
4000
通訊前置機
通訊前置機ACRNET-UC04(4口)
只
6000
通訊前置機ACRNET-UC08(8口)
只
11500
通訊管理機ACRHMI
臺
30000
人機界面
組網設備
網絡交換機EDS-208
臺
3000
局域組網
網絡交換機EDS-408
臺
8500
監(jiān)控軟件
Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件V6.0
系統(tǒng)組態(tài)軟件
圖形組態(tài)軟件
電能管理軟件
數(shù)據庫軟件
套
3萬
設備數(shù)量1～10
4萬
設備數(shù)量11～20
6萬
設備數(shù)量21～40
8萬
設備數(shù)量41～80
10萬元以上
設備數(shù)量80以上
雙機版
 
套
 
單機價格×1.5
數(shù)據轉發(fā)
每+1用戶
套
3000
 
Web發(fā)布
每+1用戶（總用戶數(shù)≤5）
套
5000
 
電力儀表
ACR330ELH
臺
4860
 
ACR220ELH
臺
4280
 
ACR120ELH
臺
3580
 
導軌式安裝電表
DTSD1352
臺
2050
 
DTSF1352
臺
1200
 
DDSF1352
臺
600
 
 
注：電力儀表和導軌式安裝電表可按上述報價的70%優(yōu)惠供應。
 
 
7 結束語
能源日益緊張，節(jié)能降耗是社會發(fā)展的必然選擇，而合同能源管理系統(tǒng)為用戶提供了一個良好機制。通過電力儀表建立能源管理的計量體系，可以減少重復投資，使用戶電力智能監(jiān)控與能源管理一體化。系統(tǒng)在浦東圖書館、大慶機場、羅涇礦碼頭等項目中運行，取得了較好的社會效益和經濟效益。
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