上海東冠紙業電能管理系統的設計與應用
0 引言
隨著工業現代化程度的不斷提供，對工廠供配電系統的可靠性、安全性和連續性的要求越來越高，以PC硬件和組態軟件為代表的計算機技術已在我國各個行業得到廣泛應用。目前工廠供電系統計算機應用主要體現在對工廠內部用電進行分析對比，方便管理層根據數據決策。
針對以上問題和現狀，本課題提出了利用安科瑞公司網絡電能管理儀表和Acrel-3000組態軟件研制了一套適用于工廠的高、低壓配電的集中監控系統。該課題的研究和實施，可實現工廠高壓變電所的用電數據集中管理。對于提高供電系統的可靠性和經濟運行指標，促進供電系統管理的科學化、現代化，有著非常重要的現實意義。
1 項目概況
上海東冠紙業有限公司電能管理系統是主要針對改廠區配電系統進行改造，改造的范圍包括高壓配電間部分回路及1-4號車間的配電回路，對回路電參量進行監測，強調對電度的計量及分析，為廠區內部考核提供依據。
2 用戶需求
根據現場實際情況，上海東冠紙業配電管理部，提出以下系統需求：
1、現場儀表必須實現實時顯示功能：電壓、電流、功率、功率因數、頻率及電度等監測信息實時刷新，并以一次圖形式直觀動態顯示。
2、現場數據報表需滿足自動生成日、周、月報表，并具有導出打印功能。
3、對各配電回路的電流具有趨勢曲線功能。
4、可以對各監測點的通訊狀態或異常用電進行報警，便于管理人員實時掌握并分析配電運行情況。
3 設計方案
根據現場要求，安科瑞電氣股份有限公司為上海東冠紙業有限公司設計了Acrel-3000電能管理軟件，下面針對Acrel-3000電能管理軟件參數做具體說明。
3.1 Acrel-3000設計參照標準
上海東冠紙業有限公司電能管理系統以現行國家及電力行業的有效標準為依據，其中國標未列入部分應參考IEC最新標準和規范。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。
系統的設計滿足以下所列制造和試驗標準：
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設計規范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》
GA/T70-94 《中華人民共和國公共安全行業標準》
GB/T13730 《地區電網數據采集與監控系統通用技術條件》
GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設計規程》
GB2887 《計算站場地技術要求》
GB/50198-94 《監控系統工程技術規范》
3.2 網絡結構拓撲圖
1．高壓配電間內我司智能儀表ACR220EL共28臺，采用1根屏蔽雙絞線連接至通訊管理機，進行數據的集中采集；2車間及3車間內我司智能儀表ACR220EL共11臺，采用1根屏蔽雙絞線連接至通訊管理機；1車間內我司智能儀表ACR220EL共5臺，采用1根屏蔽雙絞線連接至通訊管理機，進行數據的集中采集；4車間內我司智能儀表ACR220EL共3臺，采用1根屏蔽雙絞線連接至通訊管理機，進行數據的集中采集；通訊線纜均采取屏蔽線接地，防止強電信號干擾，末端加裝120歐電阻，增強線路信號，保障了數據傳輸的實時性。
2． 以上我司智能儀表ACR220EL均采用MODBUS-RTU通訊協議進行數據上傳，其中數據傳輸波特率為9600 bit/s上位機采用TCP/IP通訊協議進行數據采集。
4 系統變更
在系統調試階段，業主要求，為了更好的方便管理車間內的能耗數據，希望我司將采集到得數據上傳至車間內原有的ERP系統內。
我司根據客戶的實際要求，對原有軟件方案進行變更，將我司數據庫的數據上傳至SQL數據庫中，定時(默認15分鐘1次)上傳至ERP系統，可把能耗量和產值進行對比，方便了工廠內部考核指標的定制。具體數據轉儲對應表格如下圖所示：
|
數據轉儲對應表格 |
數據轉儲對應表格 | ||||||||
|
序號 |
回路名稱 |
安裝位置 |
N |
所屬部門 |
序號 |
回路名稱 |
安裝位置 |
N |
所屬部門 |
|
OCP1#機 |
OCP4#機 | ||||||||
|
1 |
高濃碎漿機310KW |
1AA21-A |
a5 |
1#車間 |
1 |
二車間空壓機3# |
MCC柜 |
C7 |
2#車間北 |
|
2 |
1-11漿池A |
1AA22-A |
b17 |
1#車間 |
2 |
二車間空壓機4# |
MCC柜 |
C8 |
2#車間北 |
|
3 |
1-11漿池B |
1AA22-B |
b18 |
1#車間 |
3 |
OCP4#碎漿機 |
1AA15-B |
B7 |
2#車間北 |
|
4 |
疏解機及其他 |
1AA25-D |
b22 |
1#車間 |
4 |
4MCC 1L1 |
4MCC 1L1 |
C6 |
2#車間北 |
|
5 |
疏解機及壓力篩 |
1AA25-E |
b23 |
1#車間 |
5 |
4MCC 1L5 |
4MCC 1L5 |
C9 |
2#車間北 |
|
6 |
低濃水力碎漿機 |
1AA26-D |
b26 |
1#車間 |
| ||||
|
7 |
紙機傳動 |
1AA13-A |
b1 |
1#車間 |
OCP5#機 | ||||
|
8 |
熱風氣罩 |
1AA13-B |
b2 |
1#車間 |
1 |
三車間5#空壓機 |
MCC柜 |
C3 |
3#車間南 |
|
9 |
流送系統1 |
1AA14-C |
b5 |
1#車間 |
2 |
5MCC 1L1 |
5MCC 1L1 |
C4 |
3#車間南 |
|
10 |
真空泵1# |
1AA14-A |
b3 |
1#車間 |
3 |
5MCC 1L5 |
5MCC 1L5 |
C5 |
3#車間南 |
|
11 |
真空泵2# |
1AA15-D |
b8 |
1#車間 |
| ||||
|
12 |
流送系統2 |
1AA15-E |
b9 |
1#車間 |
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