安科瑞電氣股份有限公司   嘉定   201801

 

摘  要：“可持續發展”亦稱“持續發展”。1987年挪威首相布倫特蘭夫人在她任主席的聯合國世界環境與發展委員會的報告《我們共同的未來》中，把可持續發展定義為“既滿足當代人的需要，又不對後代人滿足其需要的能力構成危害的發展”
，這一定義得到廣泛的接受
，並在1992年聯合國環境與發展大會上取得共識。
關鍵詞：Acrel-3000能源管理係統節能基礎

 

      每天消耗的能源是否創造了更多的價值?每月是否知道高昂的能源費用如何產生？持續發展的社會需要一個節能的能源基礎！“可持續發展”亦稱“持續發展”。1987年挪威首相布倫特蘭夫人在她任主席的聯合國世界環境與發展委員會的報告《我們共同的未來》中，把可持續發展定義為“既滿足當代人的需要，又不對後代人滿足其需要的能力構成危害的發展”，這一定義得到廣泛的接受，並在1992年聯合國環境與發展大會上取得共識。我國有的學者對這一定義作了如下補充：可持續發展是“不斷提高人群生活質量和環境承載能力的
、滿足當代人需求又不損害子孫後代滿足其需求能力的、滿足一個地區或一個國家需求又不損害別的地區或人群滿足其需求能力的發展”。還有從“三維結構複合係統”出發定義可持續發展的。美國世界觀察研究所所長萊斯特R.布朗教授則認為,"持續發展是一種具有經濟含義的生態概念……一個持續社會的經濟和社會體製的結構，應是自然資源和生命係統能夠持續維持的結構。

      持續發展強調對不同屬性的資源，要采取不同的對策。如對礦物
、油、氣qi和he煤mei等deng非fei可ke更geng新xin資zi源yuan，要yao提ti高gao其qi利li用yong率lv
，加jia強qiang循xun環huan利li用yong

，盡jin可ke能neng用yong可ke更geng新xin資zi源yuan代dai替ti，以yi延yan長chang其qi使shi用yong的de壽shou命ming。對dui可ke更geng新xin資zi源yuan的de利li用yong，要yao限xian製zhi在zai其qi再zai生sheng產chan的de承cheng載zai力li限xian度du內nei，同tong時shi采cai用yong人ren工gong措cuo施shi促cu進jin可ke更geng新xin資zi源yuan的de再zai生sheng產chan。要yao保bao護hu生sheng物wu多duo樣yang性xing及ji生sheng命ming的de支zhi持chi係xi統tong，保bao證zheng可ke更geng新xin生sheng物wu資zi源yuan的de持chi續xu利li用yong。可ke以yi說shuo
，可ke持chi續xu發fa展zhan社she會hui的de能neng源yuan基ji礎chu是shi建jian立li在zai對dui能neng源yuan高gao效xiao率lv利li用yong的de基ji礎chu上shang。

      能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)工(gong)作(zuo)是(shi)整(zheng)個(ge)工(gong)廠(chang)管(guan)理(li)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)，它(ta)又(you)是(shi)國(guo)家(jia)和(he)地(di)方(fang)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)終(zhong)端(duan)部(bu)分(fen)。工(gong)廠(chang)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)工(gong)作(zuo)涉(she)及(ji)的(de)範(fan)圍(wei)是(shi)很(hen)廣(guang)泛(fan)的(de)
，除(chu)了(le)做(zuo)好(hao)工(gong)廠(chang)能(neng)源(yuan)的(de)計(ji)劃(hua)
，儲(chu)存(cun)和(he)保(bao)證(zheng)供(gong)應(ying)外(wai)
，很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)做(zuo)好(hao)能(neng)源(yuan)的(de)合(he)理(li)使(shi)用(yong)和(he)節(jie)約(yue)
，提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)的(de)利(li)用(yong)率(lv)，力(li)求(qiu)以(yi)最(zui)小(xiao)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)，取(qu)得(de)最(zui)大(da)的(de)生(sheng)產(chan)效(xiao)果(guo)．

      2004年夏天，全國出現大麵積能源緊缺，各級政府大力倡導建築節能降耗


，有關專家對工廠、樓宇內整個係統中各項設備進行分析
，提出了有可能應用並具有較好投資回報周期的管理節能措施，包括冷凍水泵變頻節能

；冷卻水泵變頻節能；冷卻塔節能監控；免費冷卻熱回收係統；變風量節能監控

；係統能耗測試評估
；水／風係統節能平衡調試；排風餘熱回收係統；水蓄冷係統；直燃機煙氣餘熱回收；製冷主機變頻節能；照明節能管理；dianyuanpinzhiguanlixitongdeng，jibennangkuolemuqianjianzhunengyuanlingyudejienengxianjinjishu，tamenxiwangnenggoutongguoyouzhenduixingdeyingyongnengyuanguanlijihuazhongdegexiangfangan，xianzhujiangdijianzhunenghao
，zuodaojingjixiaoyiheshehuixiaoyideshuangzhongshouyi。

      隨著國民經濟的飛速發展，電力能源的短缺已成為全國的普遍形勢。

      缺電──要求對電力更有效的應用

      缺電──要求對負荷進行更嚴格的控製

      缺電──要求對電力消耗進行更有效的監控

   “限電”已經成為絕大多數企業麵臨的實際情況，許多中、大型企業安裝了電力部門的負荷監控儀，電力係統將根據企業超過規定負荷的情況進行罰款，甚至斷電。

      erzaiqiyeshoudaoyangefuhekongzhideqingkuangxia
，duinengyuanjinxingyouxiaojiankongchengweiqiyebixudeshouduan
，fouzehuizaochengyouyuciyaofuhechaobiao，liandaizhongyaofuheyiqibeiduandiandebubiyaodesunshi。

      麵對這種情況，企業對能源管理係統提出了更高的要求：

      全麵性：要求監控到每一個中壓、低壓回路；

      經濟性：提供係列產品
，可供全麵選擇。可對電流或電流、電度進行監測；

      靈活性：可根據工廠實際及時調整負荷控製方案
；

      可靠性：性能可靠、少維護。

      針對以上情況，上海安科瑞電氣股份有限公司（Acrel）提供的Acrel-3000能源管理係統為能源管理係統提供了全新手段。

 

      當dang今jin，隨sui著zhe計ji算suan機ji網wang絡luo技ji術shu在zai各ge行xing各ge業ye的de深shen入ru
，配pei電dian監jian控kong功gong能neng的de集ji成cheng在zai廣guang闊kuo的de工gong業ye技ji術shu領ling域yu和he服fu務wu部bu門men中zhong的de應ying用yong日ri益yi增zeng多duo。事shi實shi上shang，配pei電dian係xi統tong完wan善shan的de管guan理li已yi經jing離li不bu開kai狀zhuang態tai監jian控kong和he處chu理li係xi統tong。作zuo為wei電dian能neng傳chuan輸shu、變換與分配的各類變電站
、配電室的監測、控製管理的自動化問題已經提到了議事日程。其中心管理係統早已納入智能化監控管理範疇。

      繼第三代控製係統CCS（CCS：Computer Control System中央控製計算機係統）之後
，為了提高係統的可靠性
，人們又研發推出了第四代控製係統DCS（DCS：Disrtibuted Control System分布式控製係統）
，DCS係統在過程控製領域獲得了極大的成功。但在變電站配電室所特有的變化快，強幹擾環境下
，DCS係統使用效果不盡人意。隨著計算機網絡技術的發展和智能器件研發的長足進步，第五代控製係統FCS（FCS：Fieldbus Control System現場總線控製係統）在變電站、配電室的監控環境下應運而生。

      Acrel-3000能源管理係統（又稱為：智能配電係統）正(zheng)是(shi)這(zhe)樣(yang)一(yi)套(tao)獨(du)立(li)完(wan)整(zheng)的(de)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)。整(zheng)個(ge)監(jian)控(kong)網(wang)絡(luo)就(jiu)象(xiang)一(yi)台(tai)巨(ju)大(da)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)
，各(ge)個(ge)網(wang)絡(luo)節(jie)點(dian)間(jian)交(jiao)換(huan)信(xin)息(xi)均(jun)采(cai)用(yong)數(shu)字(zi)通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)


，完(wan)全(quan)摒(bing)棄(qi)了(le)變(bian)送(song)器(qi)方(fang)式(shi)下(xia)的(de)4~20mA模擬信號，代之以采用RS485、現場總線等接口傳輸數字信號。

     比較起DCS係統

，Acrel-3000能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)大(da)大(da)減(jian)少(shao)了(le)現(xian)場(chang)各(ge)種(zhong)接(jie)口(kou)的(de)數(shu)量(liang)和(he)相(xiang)應(ying)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)，提(ti)高(gao)了(le)網(wang)絡(luo)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)程(cheng)度(du)和(he)信(xin)息(xi)交(jiao)換(huan)速(su)度(du)，提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing)。

     Acrel公司的Acrel-3000係(xi)列(lie)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)以(yi)當(dang)今(jin)變(bian)配(pei)電(dian)領(ling)域(yu)為(wei)基(ji)礎(chu)，利(li)用(yong)當(dang)今(jin)配(pei)電(dian)自(zi)動(dong)化(hua)發(fa)展(zhan)的(de)最(zui)新(xin)技(ji)術(shu)
，結(jie)合(he)中(zhong)國(guo)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)，集(ji)成(cheng)了(le)許(xu)多(duo)變(bian)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)特(te)點(dian)，此(ci)外(wai)Acrel-3000還在原有基礎上增加了配電設備管理、配電網絡分析和故障定位等功能
，為用戶配電自動化提供一套完整的解決方案。

     Acrel-3000能源管理係統配合Acrel公司的智能配電儀表可與現場開關櫃設備進行信息交換並實施監控，可對中
、低壓開關設備進行保護

、狀態讀取和對具有電操機構的斷路器進行控製。Acrel公司的Acrel-3000能源管理係統在通訊方麵具有開放性（MODBUS－RTU），它向上可連接BA或工廠上層管理係統的高速以太網並提供開放的協議，向下可聯接各種開關器件和各型智能配電儀表。Acrel公司的Acrel-3000能源管理係統還能為用戶提供變電站配電室內的公眾電氣圖紙和全部元器件清單，極大地方便用戶進行技術管理和物料管理。

     Acrel公司的Acrel-3000能源管理係統在通訊方麵具有開放性（MODBUS－RTU），它與BAS（智能建築係統）可以非常可靠的連接。Acrel-3000能源管理係統可以提供標準的MODBUS－RTU給BAS，也可以提供符合IEC標準的OPC SEVER給BAS（智能建築係統）


，這些接口得到了包括JOHNSON CONTROL,HONEYWELL,SIMENS等主流廠商的支持。除此之外，Acrel-3000能源管理係統還提供LONWORKS、PROFIBUS-DP、DEVICENET、ETHERNET等多種現場總線接口。

     Acrel公司的Acrel-3000能源管理係統是完全的中文操作係統，畫麵清晰內容豐富、人機界麵友好，使用非常方便。而且該係統的穩定性極強
，硬件係統的抗幹擾性能極強。另外，Acrel公司的Acrel-3000能源管理係統還具有二次開發特性，您可以通過係統增減被監控對象的數量、電路邏輯關係和負荷能量分配。

     為了供配電網絡的安全、可靠與供電連續性
，對電力質量必須進行有效的監控。在智能化電力管理係統中，Acrel公司的Acrel-3000能源管理係統是實施企業變電站配電室監控管理的理想工具。

     Acrel-3000型電能管理係統可對低壓設備消耗的電能進行分項計量。其軟件運行於windows操作係統，包括windows2000
、windows NT
、windowsXP等windows係列操作係統。係統除了與本公司自主研發的儀表良好兼容外
，還支持數百種硬件設備
，包括目前流行的各種板卡
、儀表、PLC等。支持各種常用電力通信規約，如部頒CDT規約、POLLING
、1801、101、DNP等電力規約。

     按照國家對電能計量的相關要求，本係統對耗電量進行分項計量
，包括：

    （1）照明插座用電：為建築物主要功能區域的照明、插座等室內設備用電。主要包括建築物內的照明和插座用電、應急照明用電
、室外景觀照明用電等。

    （2）空調用電：主要包括冷熱站用電

、空調末端用電。

    （3）動力用電：主要包括電梯用電、水泵用電、通風機用電等。

    （4）特殊用電：主要包括信息中心、洗衣房、廚房餐廳、遊泳池
、健身房或者其他特殊用電。

     Acrel-3000能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)是(shi)專(zhuan)業(ye)應(ying)用(yong)於(yu)變(bian)電(dian)站(zhan)配(pei)電(dian)室(shi)的(de)電(dian)力(li)軟(ruan)件(jian)。是(shi)專(zhuan)業(ye)解(jie)決(jue)企(qi)業(ye)對(dui)供(gong)電(dian)質(zhi)量(liang)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)高(gao)要(yao)求(qiu)
，以(yi)及(ji)巨(ju)大(da)的(de)電(dian)費(fei)支(zhi)出(chu)不(bu)透(tou)明(ming)等(deng)情(qing)況(kuang)而(er)開(kai)發(fa)的(de)專(zhuan)用(yong)軟(ruan)件(jian)。該(gai)係(xi)統(tong)具(ju)備(bei)如(ru)下(xia)功(gong)能(neng)：

    ・係統采用全中文的界麵。操作方便、實用性好、抗幹擾能力強。

    ・係統不但能將強幹擾抑製在變電站網絡內
、而且還能確保幹擾信號不向係統外傳輸，保障高層係統網絡安全。

    ・係統有良好開放性
，連接多種係統。支持雙網雙主機，可連接多台前端機。

    ・係統即能提供管理信息又能提供實時信息。

    ・用戶在係統中可對任意型號開關建立邏輯互鎖關係以及能量管理邏輯關係。

    ・係統可為用戶輸出各種電參量數據，並能對分用戶進行負荷分配和能量管理。

    ・係統為用戶提供分級管理
，對用戶可以依據級別規定其操作權限。

    ・對於中壓配電係統能實現完整的SCADA功能。

    ・對於低壓配電係統能完成各種監控以及保護功能。

    ・係統支持各種類型的PLC組件和相關的通訊係統。

    Acrel-3000能源管理係統是集監視、測量、控製和通信等多種功能於一體的智能監控係統，是一種開放式
、網絡化、單元化，可擴展化的能源管理係統。

    設計適合客戶要求的交互界麵；標準圖元庫，方便調用組合
；實時數據采集和顯示；數據信息的自動邏輯計算和處理；設備參數遠程更改設定；合、分閘狀態顯示和強製操作。

    客戶要求的電參量的趨勢曲線；正/反向有/無功電度的曆史趨勢；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設置模板並生成相應報表，使用戶輕鬆使用

；查詢任意時刻報表、顯示並打印。

    應用廣泛的數據庫軟件如Access、MSSQL
；建立開放式、網絡化數據庫；存儲指定年限或所有的數據信息
；軟件係統實現的動態鏈接庫；實時數據信息更新安全可靠；支持C/S
、B/S方式，實現數據遠傳。

    密碼登錄後台，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。

    各串口自主配置，操作方便；不同設備的通訊協議選擇；通訊波特率自主選擇
；係統根據選擇結果自動對該前置機某端口所連各設備進行統一的遙控配置。

    雙機熱備功能
，支持雙機、雙網
、雙設備等冗餘，並采用熱備份的形式確保係統穩定可靠的運行，配置簡單
、方便。網絡上任意一台機器可指定為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據。

      通過上層以太網，網絡中的任何具有權限的監控站均可與Acrel-3000監控總站連接並且交換信息和傳遞控製命令。

Acrel-3000變電站監控中心是數據和信息的加工處理中心，所有信息均保存在係統數據庫中，數據庫中的數據保存時間依據硬盤的大小而定。

      Acrel-3000變電站監控中心主機與係統前端機的通信接口符合RS485規約，網線長度小於1200米。若長度超過1200米需要引入調製解調器或安裝中繼裝置。前端機安裝於現場。

qianduanjiduipeidianwangdezhongyahediyabufenzhongduodekaiguanzhuangtaihegezhongdiancanliangshu
，genjuhuiludizhijinxingshishisaomiaohejiaohuanxinxi，suohuodedexinxifawangxitongjiankongzhuji。

      前(qian)端(duan)機(ji)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)信(xin)息(xi)的(de)搜(sou)集(ji)和(he)中(zhong)轉(zhuan)站(zhan)，同(tong)時(shi)完(wan)成(cheng)並(bing)實(shi)現(xian)對(dui)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)進(jin)行(xing)轉(zhuan)換(huan)的(de)功(gong)能(neng)。用(yong)戶(hu)能(neng)在(zai)前(qian)端(duan)機(ji)的(de)界(jie)麵(mian)上(shang)對(dui)各(ge)回(hui)路(lu)實(shi)施(shi)控(kong)製(zhi)和(he)參(can)數(shu)設(she)置(zhi)。

     ・實現企業供電線路的故障診斷及非故障區域的恢複供電
；

     ・實現以地理信息為支撐的配電係統設備管理、運行管理
、提高供配電管理水平；

     ・提供EMS(能源管理係統)係統生產成本核算數據及負荷分配管理；

     ・掌握電力費用支出情況，為生產成本核算提供重要依據；

     ・可通過對電力參數的曲線變化監視設備運行狀況；

     ・提高工作效率，縮短巡檢時間，增加巡檢次數；

     ・提高供電可靠性
，降低人為事故發生機率

；

     ・實現預警報告，防患於未然；

     ・提供準確數據
，提高事故處理效率；

     ・減少工作量，實現真正意義上的減員增效；

 

    可采集和處理電力係統常用的各種遙測量

、遙信量、脈衝量等。如：遙測量：電壓
、電流、有功、無功等；遙信量：開關狀態、刀閘位置
、保護動作信號、事故跳閘總信號、預告信號等；脈衝量：電度量、周波、時間量、設備參數、保護定值等；非電量：溫度、壓力
、濕度、火災報警
、防盜報警等。

        主界麵顯示

    可根據現場的設備安裝情況及布局將其用圖形界麵形象的表示出來

，圖為低壓係統的配電圖。

      顯示某個月的電表數據，可進行自定義查詢，打印輸出。

      係統運行狀況圖

      係統開關量、模擬量

、脈衝量一覽表，記錄開關量變位動作次數，係統各保護裝置保護投退表、保護定值表
、各微機裝置內信號表，係統安全運行天數。係統各脈衝電量讀取
，日
、月
、年統計一覽表等。

3 　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、複費率電能統計
；THDu
，THDi、2-31次各次諧波分量
；電壓波峰係數、電話波形因子
、電流K係數、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協議或DL/T645規約。外形尺寸：120×120mm，開孔尺寸：108×108mm。適用於高壓重要回路或低壓進線櫃，見圖1。

3.2 低壓聯絡或出線回路選ACR220EL電力儀表

圖2 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、複費率電能統計


、最大需量統計；4DI+2DO；RS485通訊接口
、Modbus協議。外形尺寸：96×96mm，開孔尺寸：88×88mm。適用於低壓聯絡櫃、出線櫃

，見圖2。

3.3 動力櫃、照明箱選ACR120EL電力儀表或導軌式電表

圖3 ACR120EL電力儀表

    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、複費率電能統計
、最大需量統計
；2DI+2DO；RS485通訊接口
、Modbus協議。外形尺寸：開孔尺寸80×80mm
，開孔尺寸72×72mm。適用於動力櫃
，見圖3

圖4 DTSD1352導軌式電表

    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、複費率電能統計、最大需量統計；電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A
、20(80)A可選
、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：126×89×74mm
，7模數。適用於動力櫃，見圖4。

圖5 DTSF1352導軌式電表

    DTSF1352導軌式電表主要功能：電流規格1.5(6)A
、5(20)A
、10(40)A、20(80)A可選
、複費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：126×89×74mm
，7模數。適用於照明箱的三相電能計量，見圖5。

圖6 DDSF1352導軌式電表

    照明箱DDSF1352電表主要功能：電流規格1.5(6)A、5(20)A

、10(40)A
、20(80)A可選、複費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：76×89×74mm，4模數。適用於照明箱的電流、電壓測量
；單相電能計量，見圖6。

4 　係統報價

     注：電力儀表和導軌式安裝電表可按上述報價的70%優惠供應。

 

5 　結束語

     本文介紹的基於ACREL-3000能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)，不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)電(dian)力(li)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)及(ji)用(yong)電(dian)狀(zhuang)況(kuang)
，還(hai)能(neng)對(dui)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)處(chu)理(li)，以(yi)用(yong)戶(hu)適(shi)用(yong)的(de)方(fang)式(shi)展(zhan)現(xian)出(chu)來(lai)
，滿(man)足(zu)用(yong)戶(hu)的(de)需(xu)求(qiu)
，實(shi)現(xian)對(dui)采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)的(de)分(fen)析(xi)
、處理，其生成各種電能報表、分析曲線
、圖形等，極大的方便了用戶的使用
，便於配電係統的實時監控與電能的遠程抄表與分析研究

，為智能建築的節能技術提供參考。

 

參考文獻

[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2010.08版.

[2]美國能源控製公司（AEC）AECONTROL能源管理係統產品手冊.