浙江阿克希龍舜華鋁塑業(yè)電能管理系統

【摘要】：在我國的能源消耗中，工業(yè)是我國能源消耗的大戶(hù)，能源消耗量占全國能源消耗總量的70%左右，而不同類(lèi)型工業(yè)企業(yè)的工藝流程，裝置情況、產(chǎn)品類(lèi)型、能源管理水平對能源消耗都會(huì )產(chǎn)生不同的影響。建設一個(gè)全廠(chǎng)級的集中統一的能源管理系統可以實(shí)現對能源數據進(jìn)行在線(xiàn)采集、計算、分析及處理，從而對能源物料平衡、調度與優(yōu)化、能源設備運行與管理等方面發(fā)揮著(zhù)重要的作用。

【關(guān)鍵詞】：能源管理；電能管理；工廠(chǎng)；企業(yè)；節能；

浙江阿克希龍舜華鋁塑業(yè)有限公司成立于2005年1月1日，是法國ILEOS下屬的AXILONE公司與浙江上虞市舜華真空涂裝有限公司合資成立的中法合資公司，由法國阿克希龍公司控股。

由于企業(yè)生產(chǎn)規模擴大，阿克希龍舜華鋁塑業(yè)有限公司在杭州灣上虞工業(yè)園區新建廠(chǎng)區，整個(gè)新建廠(chǎng)區包括兩個(gè)廠(chǎng)房、一棟宿舍樓，主要消耗能源包括電、水、壓縮空氣、蒸汽等。為了更好的掌握企業(yè)能源消耗、能源成本，阿克希龍舜華鋁塑業(yè)在新廠(chǎng)區設計一套企業(yè)能源管理系統，并與原老廠(chǎng)區能源管理系統一起，作為企業(yè)內部考核管理的工具，并此基礎上逐步整理完善企業(yè)能源管理數據庫，對數據進(jìn)行多層次全方面的開(kāi)發(fā)利用（如決策需要、電能分析、數據報送）。同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)使之成為作為浙江阿克希龍舜華鋁業(yè)信息化系統的重要子系統，以實(shí)現智慧廠(chǎng)區和數字廠(chǎng)區。

在管理系統的設計中，充分考慮了企業(yè)自身特性，以及能源構成系統的實(shí)際結構、電力系統的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時(shí)也有利于系統功能的實(shí)現。

浙江阿克希龍舜華鋁塑業(yè)有限公司原來(lái)的能源管理架構中，缺少必要的能源采集裝置、數據傳輸設備，因此在新建廠(chǎng)房的設計建設過(guò)程中，就考慮計量表計的安裝，在低壓配電房、車(chē)間動(dòng)力柜、員工宿舍分別配置多功能電表、電能計量表、多回路計量裝置、壓縮空氣流量計、蒸汽流量計、水表以及溫濕度控制器等。

企業(yè)用電由供電局一路10kV總進(jìn)線(xiàn)引入，計量企業(yè)總用電，需要在10kV總進(jìn)線(xiàn)處安裝一塊多功能計量表計，在該處配置ACR320ELH網(wǎng)絡(luò )多功能儀表，在0.4kV進(jìn)線(xiàn)部分采用ACRACR330EFLKH多功能儀表；在配電室出線(xiàn)部分配置多功能電表ACR220EFLK；在車(chē)間動(dòng)力柜、宿舍動(dòng)力柜安裝DTSD1352/C導軌式電度表，并通過(guò)互感器二次接入；在宿舍樓每層計量末端采用多回路計量裝置ADF300-II-18D(6S)計量每間宿舍用電量。

企業(yè)用水包括純水以及生產(chǎn)所產(chǎn)生的污水，其中純水通過(guò)安裝遠傳水表進(jìn)行計量；污水通過(guò)污水處理站PLC直接本系統。企業(yè)蒸汽、壓縮空氣分別通過(guò)氣體流量計進(jìn)行計量。

整個(gè)能源系統采用分層、分布式系統結構，包括一個(gè)監管中心，三個(gè)通訊子站以及若干個(gè)現場(chǎng)計量單元，高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)，確保整個(gè)系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。

能源監管中心包含能源管理計算機、網(wǎng)絡(luò )交換機、打印機、UPS以及Acrel-3000能源管理軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過(guò)數據傳輸協(xié)議讀取通訊管理機采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶(hù)的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進(jìn)行計量，搭建完整的計量體系，用戶(hù)只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。

通訊子站主要包括通訊管理機、數據采集箱以及其他網(wǎng)絡(luò )設備，網(wǎng)絡(luò )結構如下圖所示：

Q/GDW 214-2008   《變電站計算機監控系統現場(chǎng)驗收管理規程》

系統依據客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設計，并實(shí)現了一次主接線(xiàn)圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；報表查詢(xún)與打??；系統負荷實(shí)時(shí)、歷史曲線(xiàn)，用戶(hù)權限管理等主要功能。

通過(guò)高精度智能儀表以技術(shù)手段實(shí)現自動(dòng)化全實(shí)時(shí)、高密度的實(shí)時(shí)用能監測，減少用能的“跑、冒、滴、漏"和計量誤差。實(shí)時(shí)監視現場(chǎng)儀表的回傳數據，對電能進(jìn)行合理的管控和預警，及時(shí)發(fā)現并改正運行中存在的用電異常，隨時(shí)處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時(shí)醒目提醒并主動(dòng)記錄。

為了實(shí)現對阿克希龍各用能回路用能量的監管，系統設計了能源管理報表，系統通過(guò)對有功電度、用水、用氣等能源的采集，按照回路名稱(chēng)的不同。按照計量體系搭建原則，自動(dòng)生成日報表、月報表和年報表，將各進(jìn)線(xiàn)回路與出線(xiàn)回路電能消耗量在同一張報表中體現出來(lái)，并計算出線(xiàn)回路用電量之和，出線(xiàn)回路與進(jìn)線(xiàn)回路誤差、誤差百分比（誤差百分比是否超標）等，幫助用戶(hù)及時(shí)發(fā)現這種非正常用電問(wèn)題。

同時(shí)電能管理系統可對某一回路的某一時(shí)間段內的用電量進(jìn)行查詢(xún)，可以幫助后勤管理部門(mén)建立有效的用能管理考核制度。通過(guò)系統的建設和制度的建立，使各部門(mén)辦公、生產(chǎn)人員節能意識大大提高，有效的節約了企業(yè)管理辦公能源消耗。

能源流向圖表示的是能源介質(zhì)流向的一種示意圖，直觀(guān)形象的概括了企業(yè)能源系統的全貌，反應了企業(yè)在能源輸入及分配輸送方面的平衡關(guān)系。

阿克希龍新廠(chǎng)房生產(chǎn)線(xiàn)有很多新精密儀器，對電能質(zhì)量要求較高，特別是諧波，同時(shí)由于諧波的產(chǎn)生會(huì )造成變壓器、輸電線(xiàn)路等電氣設備附加損耗與發(fā)熱，縮短使用壽命，造成設備震動(dòng)和噪聲；諧波諧振過(guò)電壓，造成電氣元件及設備的故障與損壞；引起電能計量錯誤 ；重要的和敏感的自動(dòng)控制、保護裝置不正確動(dòng)作；敏感的IT芯片制造成品率降低等等，通過(guò)電能質(zhì)量的監測，能隨時(shí)掌握每條生產(chǎn)線(xiàn)路電能質(zhì)量，并及時(shí)給出治理方案，確保電能質(zhì)量。

阿克希龍新老廠(chǎng)區均配置能源管理系統，為了方便企業(yè)管理人員對新老廠(chǎng)區能源系統同意管理，整個(gè)新建廠(chǎng)區能源管理系統可以通過(guò)企業(yè)內部專(zhuān)網(wǎng)，實(shí)現新老廠(chǎng)區數據共享，方便業(yè)務(wù)能源管理能源統一管理，提高效率。

綜上所述，能源管理系統幫助用能單位提高效率、減少損失、降低運營(yíng)成本，能源管理系統能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小運營(yíng)成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。能源管理系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便，可以通過(guò)人機操作界面, 直接了解到用能設備的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸來(lái)實(shí)現，因此，不同的能源管理系統可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數據信息能夠迅速、精準的進(jìn)行傳輸。另一方面，在企業(yè)能源管理設計中運用能源管理系統，應該根據實(shí)際情況選擇計量裝置。

在工業(yè)企業(yè)設置能源管理系統，可以實(shí)現對企業(yè)內能源計量分產(chǎn)線(xiàn)、分廠(chǎng)區、分產(chǎn)量等進(jìn)行統計分析，不僅能夠準確的表示出回路的用能狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò )通訊等功能，能夠與計算機、串口服務(wù)器等設備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示樓內各條生產(chǎn)線(xiàn)的運作狀態(tài)，當某設備電力系統的負載越標時(shí)，能源管理系統能夠迅速報警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，能源管理系統還能夠生成報表、曲線(xiàn)圖等統計信息，便于有關(guān)人員分析企業(yè)各部分的用能狀況，使企業(yè)的用能活動(dòng)更加安全，從而保證企業(yè)生產(chǎn)人員的生命安全，提高生產(chǎn)人員的工作效率。