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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
suizhequanqiunengyuangongyingderiqujinzhang，gezhongnengyuanfeiyongdouchengshangshengqushi，chengweiqiyechengbendezhongyaozuchengbufen，zaijinhouqiyedefazhanheshengcunzhongjiangchengweiyigejuedingxingyinsu。lingwainengyuandonglixitongdeanquanyunxing，shiqiyezhengchangshengchan、經jing營ying的de重zhong要yao保bao證zheng。因yin此ci，建jian立li企qi業ye能neng源yuan動dong力li係xi統tong的de綜zong合he監jian控kong，在zai保bao證zheng能neng源yuan動dong力li供gong給gei安an全quan可ke靠kao的de基ji礎chu上shang，通tong過guo對dui能neng源yuan動dong力li係xi統tong的de自zi動dong化hua監jian控kong、信息化管理，降低產品能源成本，對企業的經營發展和提高經濟效益具有重要意義；通過節能技術的引進，大幅度降低企業能源消耗，不僅具有經濟意義，而且具有更大的社會效益。
根據Acrel(安科瑞)在電力自動化、工業自動化及節能技術領域的研究和多年工程實踐，開發設計了智能電力監控與電能管理係統，提出一係列相關的節能技術。
Acrel-2000電力監控係統是基於10kV及以下變配電係統的監測與管理，該係統由管理層（站控層）、通信層（中間層）、間隔層（現場監控層）三部分組成，見下圖。
1）站控管理層
站zhan控kong管guan理li層ceng針zhen對dui電dian力li監jian控kong係xi統tong的de管guan理li人ren員yuan，是shi人ren機ji交jiao互hu的de直zhi接jie窗chuang口kou，也ye是shi係xi統tong的de最zui上shang層ceng部bu分fen。主zhu要yao由you係xi統tong軟ruan件jian和he必bi要yao的de硬ying件jian設she備bei，如ru工gong業ye級ji計ji算suan機ji、打印機、UPS 電源等組成。監測係統軟件具有良好的人機交互界麵，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，並以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況。
監控主機：用於數據采集、處理和數據轉發。為係統內或外部提供數據接口，進行係統管理、維護和分析工作。
打印機：係統召喚打印或自動打印圖形、報表等。
UPS：保證計算機監測係統的正常供電，在整個係統發生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行，提供足夠的時間進行數據存儲。
2）網絡通訊層
通訊層設備為由串口擴展卡。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控製命令。
通訊介質：係統主要采用屏蔽雙絞線，以RS485 接口，MODBUS 通訊協議實現現場設備與上位機的實時通訊。
3）現場設備層
現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現場總線連接的分布式I/O 控製器構成數據采集終端，向數據中心上傳采集的數據。測量儀表擔負著最基層的數據采集任務，其監測的數據必須完整、準確並實時傳送至監控主機。
2 係統特點
●電力能源監控：
采用自主研發的高性能ACR係列網絡電力儀表、M係列微機保護裝置、溫濕控製器、電動機保護器和集成化監控係統軟件包，實現變配電係統的綜合自動化監控。
●非電類能源監控：
采用國內外先進的過程儀表和控製器，實現對鍋爐及蒸汽係統、空壓站及壓縮空氣係統、水泵房及供水係統、換熱站、空調係統的智能控製、工藝流程監控、運行狀態監控、故障報警、曆史數據記錄等功能。
●安防監控：
建立完善的安防監控係統，在重要設備或部門設置視頻監控、紅外線探測報警、門禁等設備，可以提供重要設備實時的、zhiguandeshipinjiankong，duizhongyaobumenhuoshebeibufang，youxiaozuzhifeifarenyuandechuangru，caiyongshuzihuashipinjishujianganfangxitongyunengyuanguanlixinxixitonglianwang，zhichiguanlizhezaiwangluoshangrenhezhandianliulanhejiankong。
●分層分布式網絡結構：
采用分層分布式網絡結構，監控管理層采用先進的冗餘光纖環網結構，便於將分散在企業各處的水、電、汽、氣等子係統集成為一體，現地監控層各子係統采用現場總線與各種檢測儀表和智能裝置連接，具有良好的適應能力和強大的擴展能力。
●能源計量與統計考核：
通過能源動力監控係統實時采集各種能源信息，取代手工抄表、人工統計、手工錄入、計算機打印報表的落後模式，自動完成記錄、計量、統計、考核等功能。
●經濟運行分析：
通過對動力設備運行狀態信息的采集、記錄、統計，分析設備運行效率，自動控製係統負荷和工況的轉換，實現動力係統優化運行。
●能源決策分析：
通過一定時間的數據累積，從不同角度對能源消耗進行分析預測，提供防止能源浪費、降低能源消耗、合理規劃使用能源的決策支持。
●係統管理與信息發布：
能源信息管理係統，可以全麵提供實時、可靠、有效的各種能源信息，支持WEB發布，可以通過企業信息管理網絡實現能源信息的瀏覽和查詢。
3 主要監控與計量表計
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
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
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。
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。
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。
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 節能技術
chuletongguonengyuandonglijiankongyunengyuanxinxiguanlixitongshixiannengyuanxitongdejienengyunxingwai，haikeyitongguogezhongjienengjishudeyingyongdadaojienengmude。qiyekeyitongguojienengjishugaizaodadaodafujienengxiaoguo，yixiashiwogongsijinqizhongdianyanjiuhetuiguangdejienengjishu：
●變頻節能技術
還hai有you許xu多duo企qi業ye在zai進jin行xing係xi統tong設she計ji時shi，為wei了le保bao證zheng生sheng產chan的de可ke靠kao性xing，各ge種zhong生sheng產chan機ji械xie在zai設she計ji配pei用yong動dong力li時shi，都dou留liu有you一yi定ding的de富fu餘yu量liang。這zhe時shi如ru果guo采cai用yong變bian頻pin調tiao速su技ji術shu，使shi電dian機ji輸shu出chu功gong率lv與yu負fu載zai匹pi配pei，就jiu可ke以yi達da到dao節jie能neng目mu的de。
特別是水泵、風機類變轉矩設備，電機功率消耗與轉速的3次ci方fang成cheng正zheng比bi，所suo以yi通tong過guo變bian頻pin技ji術shu節jie能neng非fei常chang有you效xiao。考kao慮lv減jian速su後hou效xiao率lv下xia降jiang和he調tiao速su裝zhuang置zhi的de附fu加jia損sun耗hao，通tong過guo實shi踐jian的de統tong計ji，風feng機ji泵beng類lei通tong過guo調tiao速su控kong製zhi可ke節jie能neng20％～50％，有些風機負載節能比例達60%以上。
●電力係統優化節能技術
Acrel(安科瑞)公司在多年電力自動化係統研發、設計和工程實施的基礎上，推出一係列用於企業供配電係統的優化節能技術，目前，我們重點研究推廣的主要節能技術如下：
○動態無功補償SVC：基於TCR技術，采用DSP/CPLD/FPGA全數字化控製係統，可以實現供配電係統的動態無功補償、抑製諧波、消除三相不平衡，保證電氣設備安全運行，減少對弱電設備的幹擾，從而達到優化供電質量、節能降耗的目的。
○變壓器經濟運行：在zai傳chuan輸shu電dian量liang相xiang同tong的de條tiao件jian下xia，通tong過guo擇ze優you選xuan取qu最zui佳jia運yun行xing方fang式shi和he調tiao整zheng負fu載zai，使shi變bian壓ya器qi電dian能neng損sun失shi最zui低di。我wo們men根gen據ju變bian壓ya器qi運yun行xing的de這zhe一yi特te點dian，開kai發fa了le變bian壓ya器qi經jing濟ji運yun行xing分fen析xi軟ruan件jian，能neng夠gou對dui變bian壓ya器qi器qi的de運yun行xing效xiao率lv進jin行xing實shi時shi分fen析xi、跟蹤，並可以根據分析結果自動控製變壓器的投切，使係統盡可能運行在高效率狀態，從而達到節約電能、降低能源成本的目的。
●空調係統優化節能技術
我們認為一個建築物隻有一個特定的空調係統能滿足它的要求（最舒適、最節能），而不是所有類型的空調係統都能滿足它的要求。在進行空調係統設計時要根據當地能源結構、經濟政策、建築物周邊自然環境、管理方式和使用者的需求，采用合理節能技術手段，才能達到節能與節約能源成本的目的。
目前，我們重點研究推廣的主要節能技術如下：
○溫濕度獨立(控製)技術；
○新風餘熱回收及CO2濃度控製技術；
○複式水泵應用及采暖水泵
○最低單位製冷成本控製
○趨勢化預測控製
○專家診斷係統
5 監控係統報價
單位：元（RMB）
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名稱 |
型號 |
單位 |
麵價 |
備注 |
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監控主機 |
IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設 |
台 |
8500 |
均可用戶自備，以當時市場價格為準，該報價僅供參考 |
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顯示器 |
三星19寸液晶顯示器 |
台 |
3000 |
|
三星22寸液晶顯示器 |
台 |
3800 |
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打印機 |
HP LaserJet 1020 A4 |
台 |
2500 |
|
EPSON-LQ1600KIIIH A3 |
台 |
4000 |
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UPS電源 |
山特C1KS |
台 |
5000 |
|
山特C2KS |
台 |
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 |
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通訊機櫃 |
1200×600×600 |
麵 |
3000 |
|
2200×600×600 |
麵 |
5000 |
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光電轉換 |
HTB-1000 |
隻 |
750 |
遠距離傳輸 |
|
終端盒 |
隻 |
60 |
|
尾纖 |
麵 |
50 |
|
耦合器 |
麵 |
50 |
|
熔接點 |
個 |
50 |
|
通訊轉換 |
擴展卡ACRNET-PCI/4 |
塊 |
3000 |
擴展卡 |
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串口服務器ACRNET-PORT(2口) |
隻 |
3000 |
串口服務器 |
|
串口服務器ACRNET-PORT(4口) |
隻 |
5500 |
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通訊前置機ACRNET-UC02(2口) |
隻 |
4000 |
通訊前置機 |
|
通訊前置機ACRNET-UC04(4口) |
隻 |
6000 |
|
通訊前置機ACRNET-UC08(8口) |
隻 |
11500 |
|
通訊管理機ACRHMI |
台 |
30000 |
人機界麵 |
|
組網設備 |
網絡交換機EDS-208 |
台 |
3000 |
局域組網 |
|
網絡交換機EDS-408 |
台 |
8500 |
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監控軟件 |
Acrel監控組態軟件V6.0 |
係統組態軟件
圖形組態軟件
電能管理軟件
數據庫軟件 |
套 |
3萬 |
設備數量1～10 |
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4萬 |
設備數量11～20 |
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6萬 |
設備數量21～40 |
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8萬 |
設備數量41～80 |
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10萬元以上 |
設備數量80以上 |
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雙機版 |
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套 |
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單機價格×1.5 |
|
數據轉發 |
每+1用戶 |
套 |
3000 |
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Web發布 |
每+1用戶（總用戶數≤5） |
套 |
5000 |
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電力儀表 |
ACR330ELH |
台 |
4860 |
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|
ACR220ELH |
台 |
4280 |
|
|
ACR120EL |
台 |
3580 |
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導軌式電表 |
DTSD1352 |
台 |
2050 |
|
|
DTSF1352 |
台 |
1200 |
|
|
DDSF1352 |
台 |
600 |
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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。
6 結束語
能源日益緊張，節能降耗是社會發展的必然選擇，Acrel-2000電力監控係統具有通用性好、可靠性高、組zu態tai靈ling活huo等deng優you點dian。係xi統tong對dui各ge種zhong用yong電dian設she備bei的de曆li史shi運yun行xing數shu據ju和he狀zhuang態tai進jin行xing管guan理li分fen析xi，便bian於yu維wei護hu人ren員yuan明ming確que設she備bei狀zhuang況kuang，製zhi定ding詳xiang細xi的de設she備bei維wei護hu計ji劃hua，減jian少shao工gong作zuo人ren員yuan，提ti高gao效xiao率lv，從cong而er降jiang低di整zheng個ge係xi統tong的de運yun營ying成cheng本ben。
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.
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控與電能管理係統，Email: 手機：
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