无锡某药业有限公司10KV用户变工程项目能耗监测系统的设计与应用

安科瑞 缪凯伦

摘要：

企业的用能智能化、精细化、透明化已经是当前市场的普遍需求。针对用户侧的配电回路设计安装智能仪表，用水管道安装智能计量水表，部分特殊设备安装流量计，实现能耗的底层数据智能化集采。后期通过物联网技术，将数据集采，搭建区域系统，实现企业的能耗的数字化集成。现就无锡某药业有限公司10KV用户变工程项目中使用的安科瑞能耗系统做一简要介绍。

关键词： 企业；园区；能耗；智能计量。  

0  引言

企业园区楼宇的能耗系统，除了基本的电力参数监测、配电系统的安全运行状况，更加关注能耗的去向。除了常规的园区楼层出线电能计量，还会涉及水，气等能耗计量。 针对本项的具体要求，以及现场实际配电回路的改造条件。设计一套能耗监测系统，通过监测回路重要电力参数，采集、存储、显示，为管理者提供电力数据。本文以无锡某药业有限公司10KV用户变工程项目为例，简单介绍安科瑞能耗监测系统在具体项目中的应用。  

1  项目介绍

本工程为无锡某药业有限公司10KV用户变工程项目。本项目分为生产辅助楼，C2厂房两个部分。现在针对新厂区设计一套能耗系统掌握整个项目的用能情况。 建筑能耗监测主要是针对建筑内用能进行分类、分项统计，并通过同比，环比等方式对比用能，同时用多种曲线显示整个建筑内的各类用能、各区域用能的趋势。同时相关数据也可以通过报表形式导出存储。 针对本项目的建筑规模以及性质，当前采用安科瑞Acrel-5000能耗监测系统来对建筑内用能进行分析。  

2  用户需求

本项目中主要是实验室配电箱进出线用能数据的采集、存储、统计、显示。基本的需求整理分析后分为以下几个方面：

1)变电所高压一次侧，低压一次侧(MD,电压,电流,功率等)，变压器温度。

2)建筑内用水的数据采集，本项目主要是楼层供水进线以及每层卫生间用水。

3)定时抄表，汇总统计用能数据，能够实现数据的远程集抄以及导出。

4)可以通过趋势曲线反应建筑的用能趋势。

5)建筑内的用能可以通过同比，环比等形式进行数据对比。 6)可根据业主的管理方式定制部分用能报表，满足部分管理需求。  

3  设计方案

3.1参考标准 系统的设计满足以下所列制造和试验标准： GB 50052《供配电系统设计规范》 GB 50054《低压配电设计规范》 GB/T 50063《电力装置的电测量仪表装置设计规范》 DL/T 448 《电能计量装置技术管理规程》 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——分项能耗数据采集技术导则》 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——分项能耗数据传输技术导则》 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——楼宇分项计量设计安装技术导则》 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——数据中心建设与维护技术导则》 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——建设、验收与运行管理规范》 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——软件开发指导说明书》

3.2 系统架构设计 鉴于无锡某药业有限公司10KV用户变工程能耗监测系统项目的建筑规模、性质，以及后续项目的可连带发展的性质，安科瑞电气股份有限公司系统部根据用户的几点需求以及在相同性质工程中的经验，对该建筑的智能配电系统的搭建做以下设计：本项目的能耗监测系统所有监控点位现已安装智能电力仪表，且均采用标准的Modbus-RTU协议。将现场安装的智能仪表通过屏蔽双绞线以手拉手式相连，数据总线直接铺设至楼层内设置的数据采集设备，数据采集设备通过业主内网传输数据至系统主机。系统拓扑图如下：

系统网络

生产辅助楼变电所内的无线测温以及多功能仪表，配置3台通讯管理机，实时采集其数据，然后通过专用光纤网络，实现数据到后台的通讯传输。 C2厂房变电所内的无线测温以及多功能仪表，配置3台通讯管理机，实时采集其数据，然后通过专用光纤网络，实现数据到后台的通讯传输。  

4 系统功能

上位机软件采用能耗监测系统，通过软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等，完成了在上位机软件监控及能耗数据监测的功能。

4.1 功能特点 系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠的特点。能耗系统通过对用能数据的整理，分析，通过各种图形报表，通过不同的界面，形象显示各个回路用能的趋势状态，实现整个园区能耗数据的整体监测。除此之外系统具有人机界面友好，显示数据直观，方便用户查阅。

4.2 软件功能：

4.2.1通讯状态

图1 通讯状态

能耗概况主要明确园区的项目设备通讯状态信息。界面如图1所示。

4.2.2 支路用能

图2 系统可以根据分类能耗的支路名称查询用能情况，显示当日和当月的用能峰值（电能对应可达到的需量值）、当日用能、当月用能、当年用能以及昨天同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比较情况。如图2所示。

4.2.3 能耗报表

图3 系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。如图3所示。

4.2.4 参数查询

图4 查询各回路戓支路某段时间内的参数，以曲线的形式反映趋势（具体可以查询的参数与安装的仪表有关，查询时不能跨月，且绘制曲线时以1分钟为间隔），电力参数可以多选。

4.2.5 报警事件记录

图5 系统可根据项目实际情况做时间记录，记录各类限值报警的时间，具体位置，以及报警内容。

5 结束语

无锡某药业有限公司10KV用户变工程项目实现了园区内配电系统进出线，以及重要进出线配电回路温度的实时数据的采集、存储、显示、导出。项目从能耗系统的搭建，到后期调试，系统数据的核对，整个过程我方提供了相应阶段的技术支持。本系统在设计、安装、调试的同时，也是对园区内配电结构的详细梳理，通过对用能情况的细致分类，明确各个区域的用能概况，实现了各个楼宇配电系统重要电力参数的实时监测，同时还纳入了楼宇用水计量。从能源计量角度，丰富了计量内容，充实了能耗数据。 在特定的企业园区项目中，业主对于数据的稳定性，以及及时性都有相对较高的要求。针对此类项目建议配置安科瑞品牌ACR系列嵌入式仪表，监测配电回路的用能数据。现场仪表以及后台系统的统一性，一定程度上提高了系统的稳定性，同时在系统架构搭建以及后期系统软硬件服务上都有很大的优势。除此之外系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示业主各配电回路的电能使用状况、负载越限报警提示，并生成各种能耗报表、分析曲线、图形等，便于能耗的远程抄表以及分析、研究制定相应的用能服务计划。本项目系统运行安全、可靠、稳定，为配电系统终端用户实现各个配电回路的用能实时监测、实时显示的功能。后期管理者可以对能耗数据分析，制定合理的能耗节能方案，节能前后的效果也可以通过系统采集的能耗数据对比，整理，验证节能措施的有用性以及后续节能方向。