涂志燕

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

   摘要：針對(duì)傳統(tǒng)的煤礦電能管理主要是由專(zhuān)人人工抄表存在抄收數(shù)據(jù)繁瑣統(tǒng)計(jì)困難煤礦用電分析等方面數(shù)據(jù)缺乏電量蜂谷比不合理等問(wèn)題。某煤礦應(yīng)用電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電能資源運(yùn)行監(jiān)管能清晰描述煤礦的用能情況并采用預(yù)警管理以大數(shù)據(jù)管理等系統(tǒng)管理功能大大地提高了電量蜂谷比實(shí)現(xiàn)了煤礦的有效節(jié)能。

關(guān)鍵詞：電能管控?cái)?shù)據(jù)傳輸以大網(wǎng)電量蜂谷比節(jié)能

0引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展電能供應(yīng)B趨緊張電能消耗也越來(lái)越大煤礦企業(yè)既是產(chǎn)能大戶又是耗能大戶為實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)內(nèi)部挖潛降低生產(chǎn)成本節(jié)約能源、節(jié)約用電巳刻不容緩。

傳統(tǒng)的煤礦用電管理比較粗放如帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、泵站、潛水泵等設(shè)備在尤人工作時(shí)?？蛰d運(yùn)行造成比較嚴(yán)重的浪費(fèi)。對(duì)此以某煤礦為例通過(guò)對(duì)電能管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的搭建數(shù)據(jù)采集、分析以及管理平臺(tái)建設(shè)等大大地提高了電量峰容比有效地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能取得了較好的效果。

1某煤礦原存在的主要問(wèn)題

某煤礦公司井下地質(zhì)條件復(fù)雜涌水量大排水耗電量較大。主運(yùn)輸系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行有壓風(fēng)、通風(fēng)、采掘、水源熱泵等諸多大型耗電設(shè)備。在地面有110kV變電站、提升機(jī)房、壓風(fēng)機(jī)房、洗衣機(jī)房、洗煤廠、員工大廈、綜合辦公樓、機(jī)采車(chē)間及井下-500和-690中央配電室、主運(yùn)帶式輸送機(jī)等重點(diǎn)區(qū)域等電能浪費(fèi)現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。

為了有效降低電能消耗提高設(shè)備運(yùn)行效率，某煤礦利用電能管理系統(tǒng)對(duì)全公司生產(chǎn)、生活用電進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析即采用強(qiáng)化用電定額的管理合理進(jìn)行電能調(diào)度做好調(diào)荷避峰工作促進(jìn)電能資源的優(yōu)化配置以提高負(fù)荷率、用電峰谷比和功率因數(shù)降低各種損耗減少電費(fèi)開(kāi)支。

2 煤礦電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1總體架構(gòu)

礦井電能管理系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有良好的可靠性與實(shí)時(shí)性主要由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層（電能計(jì)量終端）、通信管理層（數(shù)據(jù)采集終端）和主控層（電能管理平臺(tái)）3部分組成見(jiàn)下圖。

某礦井電能管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2 數(shù)據(jù)的原始采集

數(shù)據(jù)采集利用智能電能計(jì)量終端全礦井安裝智能電量計(jì)量終端100臺(tái)實(shí)時(shí)采集各主要用電設(shè)備用電量。電能質(zhì)量監(jiān)控終端其計(jì)量精度出廠控制為0.2S級(jí)。具有RS-485現(xiàn)場(chǎng)總線通信、開(kāi)入與開(kāi)出功能能實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控功能配合開(kāi)出功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程斷電功能電能質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析及擴(kuò)展Modbus-RTU協(xié)議。主要對(duì)35kV變電站-500中央變電所以及-690中央變電所等區(qū)域全部改造安裝電能質(zhì)量監(jiān)控終端。

3 電能管理系統(tǒng)

3.1 綜合性管理與控制

生產(chǎn)用電管理如圖2所示即按照某煤礦電能管理的實(shí)際要求電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電能參量的實(shí)時(shí)采集與網(wǎng)絡(luò)化傳輸對(duì)電能能源進(jìn)行綜合性管理與控制。

可實(shí)現(xiàn)以下功能

1）實(shí)現(xiàn)尖峰、峰、平、谷各段能源管理對(duì)各段電量進(jìn)行監(jiān)管調(diào)整負(fù)荷分配。

2）有自動(dòng)抄表計(jì)量功能復(fù)費(fèi)率分時(shí)計(jì)費(fèi)負(fù)荷曲線管理功能。

3）有事件記錄及查詢功能數(shù)據(jù)采集查詢分析功能實(shí)時(shí)監(jiān)視和報(bào)警功能長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷監(jiān)控功能等電能調(diào)度監(jiān)視功能檔案管理         功能統(tǒng)計(jì)分析功能報(bào)表管理、存儲(chǔ)、打印功能以及提供電量消耗對(duì)比圖可直接顯示不同結(jié)算單位的用電量消耗情況以及某些結(jié)算單位所消耗電量在全部消耗中的比重。還有電費(fèi)支出對(duì)比圖可直接顯示不同結(jié)算單位在同一段時(shí)間內(nèi)的電費(fèi)支出情況以及某些結(jié)算單位支出電費(fèi)在全部電費(fèi)支出中的比例。

生產(chǎn)用電管理圖

4 安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案

4.1概述

用戶端消耗著整個(gè)電網(wǎng)80%的電能，用戶端智能化用電管理對(duì)用戶可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，全面推廣用戶端智能儀表、智能用電管理終端等設(shè)備用電管理解決方案，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動(dòng)。用戶端急需解決的研究?jī)?nèi)容主要包括：先進(jìn)的表計(jì)，智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。

安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過(guò)對(duì)用戶端用電情況進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各分項(xiàng)用電的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約電能，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

（1）辦公建筑（商務(wù)辦公、大型公共建筑等）；

（2）商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)建筑等）；

（3）旅游建筑（賓館飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所等）；

（4）科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑等）；

（5）通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）；

（6）交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等）。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

4.4.2變壓器運(yùn)行監(jiān)視

系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線、主變壓器、重要負(fù)荷出線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)視，用曲線顯示電流、變壓器運(yùn)行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負(fù)荷率等運(yùn)行趨勢(shì)，分析變壓器負(fù)荷率及損耗，方便運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)掌握運(yùn)行水平和用電需求，確保供電安全可靠。

4.4.3視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫(huà)面（視頻直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

4.4.4用戶報(bào)告

用戶報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報(bào)警事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

4.4.5 APP支持

電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案"、“待辦事項(xiàng)"、“巡檢記錄"和“缺陷記錄"五大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報(bào)警查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查等。

4.5系統(tǒng)硬件配置清單

5 小結(jié)

某煤礦采用了電能管理系統(tǒng)的應(yīng)用使電能管理部門(mén)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控電能使用情況及用能單位的能耗數(shù)據(jù)提高了企業(yè)電能管理的及時(shí)性、準(zhǔn)確性及電能利用效率科學(xué)地提高了峰谷比值。目前某礦用電峰谷比由應(yīng)用電能管理系統(tǒng)前的1:1:1提高到1:1:5，平均每月節(jié)約電費(fèi)50多萬(wàn)元