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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)量對產(chǎn)品優(yōu)劣有著直接的關(guān)系，同時能源消耗直接影響高耗產(chǎn)品的成本，進而影響到一個企業(yè)的競爭力。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，對環(huán)境保護起著至關(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，通過對能源系統(tǒng)的集中監(jiān)控和有效管理，實現(xiàn)：
1)大幅度提高企業(yè)能源系統(tǒng)勞動生產(chǎn)率。
2)對各能源介質(zhì)的在線調(diào)控，充分利用二次能源，確保生產(chǎn)經(jīng)濟合理運行，實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保效益。
3)在能源系統(tǒng)異常和事故時，EMS作出及時、快速和準確的處置，把能源系統(tǒng)故障所造成的影響控制在最低限度，確保能源設備的安全運行和穩(wěn)定供能。
作為EMS工程自動化和信息化的重要組成部分，EMS不僅對能源的統(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)品能耗和提高勞動生產(chǎn)率有重要作用，而且對于事故預案的制定和執(zhí)行、事故原因的快速分析和及時判斷處理、能源供需的合理調(diào)整和平衡以及在客觀信息基礎上的能源實績分析、能源計劃編制、能源質(zhì)量管理、能源系統(tǒng)的預測等都是十分有效的。
2 系統(tǒng)的主要作用
1)完善能源信息的采集、存儲、管理和有效利用
EMS對能源數(shù)據(jù)進行分析、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時掌握系統(tǒng)狀態(tài)，經(jīng)過系統(tǒng)的合理調(diào)整，確保系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)。
2)在公司層面對能源系統(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價體系
實現(xiàn)在信息分析基礎上的能源監(jiān)控和能源管理的流程優(yōu)化再造，滿足能源設備管理、運行管理等的自動化，建立客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評價體系，向管理要效益。
4)減少能源系統(tǒng)運行成本，提高勞動生產(chǎn)率
EMS的建設，對能源管理體制的改革將發(fā)揮重要作用。其基本目標之一是可以實現(xiàn)簡化能源運行管理，減少日常管理的人力投入，節(jié)約人力資源成本，提高勞動生產(chǎn)率。
5)加快系統(tǒng)的故障處理，提高對全廠性能源事故的反應能力
EMS能迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運行狀況，故障的影響程度等，及時采取系統(tǒng)的措施，限制故障范圍的進一步擴大，并有效恢復系統(tǒng)的正常運行。
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，改進能源平衡的技術(shù)手段，實時了解企業(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到一個新的水平。
7)為進一步對能源數(shù)據(jù)進行挖掘、分析、加工和處理提供條件
能源管理系統(tǒng)的建設，不僅可有效解決能源實時平衡管理和監(jiān)控管理，還可以通過對大量歷史數(shù)據(jù)的歸檔和管理，為進一步對數(shù)據(jù)進行挖掘、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)的日常運作成本，提高異常情況下的反應能力。為實現(xiàn)這些目標，使EMS系統(tǒng)能夠有效地為生產(chǎn)服務，在EMS中設計如下子系統(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（實時數(shù)據(jù)、短時數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、記錄）；
實時閉環(huán)調(diào)節(jié)；
邏輯分析處理 （條件聯(lián)鎖、越限報警等）；
人機界面（過程圖、過程曲線、設定和查詢等）；
管理報表（瞬時報、正點報、日報、月報等）；
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；分級報警（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：
能源計劃管理（計劃編制、跟蹤等）；
能源實績管理（實績分析、歸擋、查詢、平衡分析、成本分析、對標分析等）；
能源質(zhì)量管理（質(zhì)量分析、質(zhì)量跟蹤、趨勢評估、越限警告等）；
運行技術(shù)支持（運行方式管理、停復役管理、操作評估等）；
預測分析。
(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EMS的重要監(jiān)控對象，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)和動力系統(tǒng)等。
４ 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖
5 自動化產(chǎn)品主要功能
5.1 高壓回路或低壓進線回路選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(wǎng)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。
5.2 低壓聯(lián)絡或出線回路選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。
5.3 動力柜、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。
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。
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。
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。
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。在我國節(jié)能降耗大的趨勢下，能源管理系統(tǒng)必能為企業(yè)帶來可觀的效益。
參考文獻：
[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2010.08版.
作者簡介：趙斌，男，本科，上海安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)，Email: acrelsh@126.com 手機：13917437076
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