上海東冠紙業(yè)電能管理系統(tǒng)的設計與應用
0 引言
隨著工業(yè)現(xiàn)代化程度的不斷提供，對工廠供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和連續(xù)性的要求越來越高，以PC硬件和組態(tài)軟件為代表的計算機技術已在我國各個行業(yè)得到廣泛應用。目前工廠供電系統(tǒng)計算機應用主要體現(xiàn)在對工廠內(nèi)部用電進行分析對比，方便管理層根據(jù)數(shù)據(jù)決策。
針對以上問題和現(xiàn)狀，本課題提出了利用安科瑞公司網(wǎng)絡電能管理儀表和Acrel-3000組態(tài)軟件研制了一套適用于工廠的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng)。該課題的研究和實施，可實現(xiàn)工廠高壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。對于提高供電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟運行指標，促進供電系統(tǒng)管理的科學化、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實意義。
1 項目概況
上海東冠紙業(yè)有限公司電能管理系統(tǒng)是主要針對改廠區(qū)配電系統(tǒng)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(jiān)測，強調(diào)對電度的計量及分析，為廠區(qū)內(nèi)部考核提供依據(jù)。
2 用戶需求
根據(jù)現(xiàn)場實際情況，上海東冠紙業(yè)配電管理部，提出以下系統(tǒng)需求：
1、現(xiàn)場儀表必須實現(xiàn)實時顯示功能：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率及電度等監(jiān)測信息實時刷新，并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。
2、現(xiàn)場數(shù)據(jù)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(jiān)測點的通訊狀態(tài)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(jù)現(xiàn)場要求，安科瑞電氣股份有限公司為上海東冠紙業(yè)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(shù)做具體說明。
3.1 Acrel-3000設計參照標準
上海東冠紙業(yè)有限公司電能管理系統(tǒng)以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的有效標準為依據(jù)，其中國標未列入部分應參考IEC最新標準和規(guī)范。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。
系統(tǒng)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(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》
GA/T70-94 《中華人民共和國公共安全行業(yè)標準》
GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》
GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設計規(guī)程》
GB2887 《計算站場地技術要求》
GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
3.2 網(wǎng)絡結構拓撲圖
1．高壓配電間內(nèi)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(shù)據(jù)的集中采集；2車間及3車間內(nèi)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(nèi)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(shù)據(jù)的集中采集；4車間內(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。
2． 以上我司智能儀表ACR220EL均采用MODBUS-RTU通訊協(xié)議進行數(shù)據(jù)上傳，其中數(shù)據(jù)傳輸波特率為9600 bit/s上位機采用TCP/IP通訊協(xié)議進行數(shù)據(jù)采集。
4 系統(tǒng)變更
在系統(tǒng)調(diào)試階段，業(yè)主要求，為了更好的方便管理車間內(nèi)的能耗數(shù)據(jù)，希望我司將采集到得數(shù)據(jù)上傳至車間內(nèi)原有的ERP系統(tǒng)內(nèi)。
我司根據(jù)客戶的實際要求，對原有軟件方案進行變更，將我司數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)上傳至SQL數(shù)據(jù)庫中，定時(默認15分鐘1次)上傳至ERP系統(tǒng)，可把能耗量和產(chǎn)值進行對比，方便了工廠內(nèi)部考核指標的定制。具體數(shù)據(jù)轉儲對應表格如下圖所示：
|
數(shù)據(jù)轉儲對應表格 |
數(shù)據(jù)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(tǒng)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(tǒng)2 |
1AA15-E |
b9 |
1#車間 |
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