物联网解决方案-基于智能电力监控仪表的
合同能源管理系统解决方案
1概述
合同能源管理是发达国家普遍推行的、运用市场手段促进
节能的服务机制。节能服务公司与用户签订能源
管理合同为用户提供节能诊断、融资、改造等服务并以节能效益分享方式回收投资和获得合理利润
可以大大降低用能单位节能改造的资金和技术风险充分调动用能单位节能改造的积极性是行之有效的
节能措施。根据《中华人民共和国节约能源法》和《国务院关于加强节能工作的决定》 国发〔2006〕 28号 、 《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》
国发〔2007〕 15号等文件精神加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展是必然趋势。 安科瑞合同能源管理系统结合自身产品研发优势根据现场实际情况采用现场总线或无线通讯中的一种或多种结合的最优化的组网方式实现远程变配电监控、 电能集抄与质量管理 同时也为用户节约了大量的一次投入成本。公司研发的系统组态平台集成了国内外多种工业现场通讯规约如
IEC60870-5-
101/102/103/104 、 CANBus、 PorfiBus、DNP、 CDT、ModBus等 以及最新的IEC61850通讯体系可支持大
量的第三方智能化设备或进口设备的接入先进的系统架构
支持信息共享和W eb发布解决了配电监控信
息孤岛的难题。专家报表的自动生成大大减轻了值班人员的工作量提高节能管理的工作效率。
2能源管理系统计量体系宜选电力仪表
建立合同能源管理系统应先建立计量体系。数据先于决策节能始于计量。为了不重复投资造成浪费
能源管理系统应与配电系统一体化直接在配电系统中采集能耗数据。
电能计量宜采用电力仪表作为内部管理电表不宜用收费电表。在电能管理中供电部门一般会在总进线
处安装收费电表。考虑内部电能计量与节能管理的需要在用户安装收费电表的基础上安装电力仪表用
于内部电能管理。因此用户可自主选择采购但应注意制造商是否有电力仪表电能部分的计量许可证
。 电力仪表可以完成对各回路、各功能区的分项电能数据的采集通过后台电能管理系统完成电能分项计
量。
表1收费电表与电力仪表之比较
3合同能源管理表计的选型方案
3.1高压回路或低压进线回路选ACR330ELH仪表
该表为电能质量分析仪表主要功能有 LCD显示、全电参量测量U、 I、 P、Q、 PF、 F、 S ;四象限电
能计量、复费率电能统计 THDu THDi、 2-31次各次谐波分量 电压波峰系数、 电话波形因子、 电流 K系
数、电压与电流不平衡度计算电网电压电流正、负、零序分量含负序电流测量 4DI+3DO DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警 RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约。外形尺寸 120X120mm,开孔尺寸 108 X108mm。适用于高压重要回路或低压进线柜见图1。
3.2低压联络或出线回路选ACR220ELH电力仪表
该表主要功能有 LCD显示、全电参量测量U、 I、 P、Q、 PF、
F 四象限电能计量、复费率电能统计、
最大需量统计 4DI+2DO RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸 96 X96mm开孔尺寸 88 X88mm。适用于低压联络柜、出线柜见图 2。
3.3动力柜、照明箱选ACR120EL电力仪表或导轨式电
表
ACR120EL电力仪表主要功能有 LCD显示、全电参量测量
U、 I、 P、Q、 PF、 F 四象限电能计量、复费
率电能统计、最大需量统计 2DI+2DO RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸开孔尺寸80 X80mm开孔尺寸72X72mm。适用于动力柜见图3。
DTSD1352导轨式电表主要功能 LCD显示、全电参量测
量(U、 I、 P、Q、 PF、 F、 S);四象限电能计量、
复费率电能统计、最大需量统计 电流规格1.5(6)A、 5(20)A、10(40)A、 20(80)A可选、RS485通讯接口、
Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸 126 X89X74mm,7模数。适用于动力柜见图 4。
DTSF1352导轨式电表主要功能 电流规格 1.5(6)A、
5(20)A、 10(40)A、 20(80)A可选、复费率电能统计、
电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸 126 X89 X74mm,7模数。
适用于照明箱的三相电能计量见图 5。
照明箱DDSF1352电表主要功能 电流规格 1.5(6)A、5(20)A、 10(40)A、 20(80)A可选、复费率电能统计、
电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸 76 X89 X74mm,4模数。适
用于照明箱的电流、 电压测量单相电能计量见图 6。4合同能源管理系统
系统由站控管理层、 网络通讯层和现场设备层组成 见图7。站控管理层针对能耗监测系统的管理人员是人机交互的直接窗口也是系统的最上层部分。主要由系统
软件和必要的硬件设备如工业级计算机、打印机、 UPS电源等组成。监测系统软件具有良好的人机交互
界面对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况
。
网络通讯层主要是由通讯管理机、 以太网设备及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁负责对现场
设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时 转达上位机对现场设备的各种控制命令。
现场设备层是数据采集终端主要由智能仪表组成采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式 I/O
控制器构成数据采集终端 向数据中心上传存储的能耗数据。测量仪表担负着最基层的数据采集任务其监测的能耗数据必须完整、准确并实时传送至数据中心。
图7系统拓扑图
5系统功能
5.1前台人机交互界面
设计适合客户要求的交互界面 标准图元库方便调用组合实时数据采集和显示数据信息的自动逻辑
计算和处理设备参数远程更改设定合、分闸状态显示和强制操作。
5.2曲线及报表管理设置
客户要求的电参量的趋势曲线正 /反向有/无功电度的历史趋势设计满足客户需求的各种报表 自动生
成电能计量的日、月、年报表可根据常用的 MS Excel设置模板并生成相应报表使用户轻松使用查询
任意时刻报表、显示并打印。
5.3后台数据库管理
应用广泛的数据库软件如Access、MSSQL;建立开放式、网络化数据库存储指定年限或所有的数据信息
软件系统实现的动态链接库 实时数据信息更新安全可靠支持C/S、 B/S方式实现数据远传。
5.4多级权限用户管理
密码登录后台保证设置安全高权限对低权限管理分级操作各权限均具修改密码功能。
5.5通讯管理设置
各串口自主配置操作方便不同设备的通讯协议选择通讯波特率自主选择系统根据选择结果自动对
该前置机某端口所连各设备进行统一的遥控配置。
5.6网络功能
双机热备功能支持双机、双网、双设备等冗余并采用热备份的形式确保系统稳定可靠的运行配置简
单、方便。 网络上任意一台机器可指定为 I/O服务器即前置机 网络上的其他机器可方便地从该机器
上获取数据。
见图8、 图9、图10、 图11 。
6系统报价
单位万元RMB
名称 型号 位单 面价 备注
三星19寸液晶显示器 台 3000
三星22寸液晶显示器 台 3800 均可用户自
备 以当时EPSON-LQ1600KHIH A3 台 4000 市场价格为
UPS电 山特C1KS 台 5000 准该报价
源 山特C2KS 台 6500 仅供参考
光纤多模 米 6.6
通讯机 1200 X600 X600 面 3000
柜 2200 X600 X600 面 5000
HTB-1000 只 750
耦合器 面 50
熔接点 个 50
扩展卡ACRNET-PCI/4 块 3000 扩展卡
串口服务器ACRNET-PORT(2 口 只 3000
通讯前置机ACRNET-UC08(8 口 只 11500
通讯管理机AC RHMI 台 30000 人机界面
组网设 网络交换机EDS-208 台 3000 -局域组网备 网络交换机EDS-408 台 8500
21〜40
设备数量
8万
41〜80
双机版 套
1.5
数据转发 每+1用户 套 3000
Web发布
DTSD1352 台 2050
注 电力仪表和导轨式安装电表可按上述报价的 70%优惠供应。
7结束语
能源日益紧张节能降耗是社会发展的必然选择而合同能
源管理系统为用户提供了一个良好机制。通过
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