1　 前言
　 為響應(yīng)國務(wù)院制定的一系列促進(jìn)節(jié)能減排的政策措施,，全國各行各業(yè)都積極采取措施節(jié)能節(jié)電，取得了積極進(jìn)展,。然而電力節(jié)能方案的實(shí)施,、用電節(jié)能設(shè)備的廣泛采用是否真的起到了節(jié)能的作用，必須用合理的考核管理機(jī)制進(jìn)行科學(xué)的判斷,。
　　某公司廠房共有一期配電房1個(gè),、二期配電房2個(gè)，提供全廠的生產(chǎn),、照明,、空調(diào)用電及其它用電等。原有配電系統(tǒng)只在全廠總進(jìn)線回路上裝有電力部門的電度表,，管理者只能從每個(gè)月電力部門提供的用電總數(shù)值得知本月電量能耗,，至于電能都用在了什么地方，有沒有電能浪費(fèi),，節(jié)能措施有沒有收到應(yīng)有的效果,，企業(yè)管理者不是很清楚。亟待一個(gè)合理的電能考核機(jī)制來實(shí)現(xiàn)電能的科學(xué)管理,。
　　針對以上問題,，并根據(jù)客戶要求，對原有配電系統(tǒng)進(jìn)行了改造,，改造后的Acrel-3000電能管理系統(tǒng),，不僅能實(shí)現(xiàn)對各配電回路的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理，而且還實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行分類電能統(tǒng)計(jì),、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì),、8小時(shí)班組能耗統(tǒng)計(jì)、日能耗統(tǒng)計(jì)和月耗電能統(tǒng)計(jì),，自動(dòng)計(jì)算出單位產(chǎn)量能耗用電,，為科學(xué)地節(jié)能管理提供了依據(jù)。

2　 項(xiàng)目分析
　　該電能管理系統(tǒng)是在原有變配電柜基礎(chǔ)上增加帶通訊接口的電能表,，將電量參數(shù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心,，從而實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的一個(gè)低壓配電改造項(xiàng)目。
　　要實(shí)現(xiàn)對每一臺(tái)機(jī)器用電量的統(tǒng)計(jì),，及對每一出線回路電能數(shù)據(jù)的采集,，必須在每一出線回路安裝一塊電能計(jì)量表,，但目前市場上的電能計(jì)量表普遍采用傳統(tǒng)的壁掛式安裝方式，體積大,，安裝不方便。該公司原有配電系統(tǒng)的配電柜均為抽屜柜,，在原有抽屜柜面板上已經(jīng)安裝了電流表和信號(hào)指示燈,，安裝空間非常狹小，不可能在抽屜面板上增加任何傳統(tǒng)的電能表,。抽屜內(nèi)部安裝的元器件已非常緊密,，再安裝傳統(tǒng)電能表或數(shù)字式電力網(wǎng)絡(luò)儀表都是不可能的。
　　如果從每個(gè)回路互感器引出測量線路,，重新制作新電表箱放置在配電柜旁邊,，將電能表集中安裝在電表箱里呢？這種方法會(huì)使電表箱到配電柜的線纜特別多,，鑒于該公司廠房配電回路數(shù)較多,，安裝接線比較麻煩，且以后的檢修維護(hù)也會(huì)比較困難,，增加如此多的電纜線和新增加的電表箱也會(huì)增加了用戶的經(jīng)濟(jì)成本,，因此這種方法是不可取的。
　　綜合考慮儀表安裝,、調(diào)試及后期維護(hù)等多種因素,，最終選用ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表。該系列儀表可以很方便地安裝在配電柜背面的導(dǎo)軌上,，不需要對配電柜重新開孔,，也不用將大量的電纜引出到新的電表箱中，安裝方便又節(jié)約了大量電纜和電表箱的成本,，而且這種一對一式的測量,，對于將來系統(tǒng)的檢修維護(hù)也是非常清晰方便的。
　　ADL系列導(dǎo)軌式電能表均帶有標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口,，采用Modbus RTU國際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議,，通過儀表的通訊接口將儀表組網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,。

3　 ADL導(dǎo)軌式安裝電能表
　　ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表包括單相復(fù)費(fèi)率電能表和三相復(fù)費(fèi)率電能表,。該系列電能表體積小巧，外形美觀,，結(jié)構(gòu)模數(shù)化,，可安裝于35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上。圖1為ADL系列儀表外形及安裝方式,。

圖1　ADL系列儀表外形及安裝方式

　　ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表支持一次接入和二次接入兩種接線方式,，不僅可用于低壓配電柜,，還可以用在終端配電箱，電流表最大規(guī)格為20(80)A,。
　　ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表不僅在外形和接線上具有靈活方便的特點(diǎn),，而且在功能和性能上也具有下述優(yōu)點(diǎn)：
　　a. 計(jì)量正反向有功電量，功率潮流方向自動(dòng)識(shí)別并指示,，具有4費(fèi)率及總電能計(jì)量功能,。
　　b. 分時(shí)復(fù)費(fèi)率功能，日時(shí)段可設(shè)4費(fèi)率,、8時(shí)段,，時(shí)段內(nèi)的最小時(shí)間單位為1min。
　　c. 按月凍結(jié)轉(zhuǎn)存功能,，可統(tǒng)計(jì)上上月,、上月及本月的總用電量和分時(shí)電量，用于月用電費(fèi)的結(jié)算及監(jiān)測用電情況,。
　　d. 實(shí)時(shí)監(jiān)測功能,，測量顯示電壓、電流,、頻率,、功率、功率因數(shù),。
　　e. 輸出接口,。帶光電隔離的電量脈沖數(shù)據(jù)輸出接口，可用于校表和實(shí)現(xiàn)DCS（集散控制系統(tǒng)）遠(yuǎn)傳,，RS485通訊接口可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和負(fù)荷監(jiān)測,。

4　 系統(tǒng)構(gòu)成
　　該電能管理改造系統(tǒng)采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即間隔層,、通訊層和站控層,。

　　儀表之間采用屏蔽雙絞線進(jìn)行總線型連接，通過通訊擴(kuò)展卡進(jìn)入監(jiān)控主機(jī),。圖3所示為ADL儀表通訊電纜接線示意圖,。通過對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，經(jīng)由通訊網(wǎng)絡(luò)到達(dá)監(jiān)控主機(jī),，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個(gè)整體,。
　　

圖3　ADL儀表通訊電纜接線示意圖

　　監(jiān)控中心配置監(jiān)控計(jì)算機(jī)、打印機(jī),、UPS電源及必要的輔助設(shè)備,，Acrel - 3000電能管理軟件完成對各臺(tái)電能表的遠(yuǎn)程采集和數(shù)據(jù)的集中處理。

5　 軟件實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)功能
5. 1 軟件實(shí)現(xiàn)
　　上位機(jī)軟件采用Acrel - 3000組態(tài)軟件,，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置,、數(shù)據(jù)庫變量配置,、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電能管理的功能,。
5. 2 系統(tǒng)功能
　　整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對一期配電房和二期配電房所有回路電能的采集和統(tǒng)計(jì),，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表、電能統(tǒng)計(jì)等功能,，包括：
　　a. 遠(yuǎn)程電量參數(shù)測量,，包括實(shí)時(shí)電能、分?jǐn)傠娔?、總電能以及按各監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)計(jì)電能。
　　b. 運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測,，通訊異常報(bào)警提示,。
　　c. 用戶管理，不同用戶權(quán)限具備不同操作功能,，各級(jí)權(quán)限具有口令修改操作功能和權(quán)限防誤功能,。
　　d. 電能報(bào)表，實(shí)現(xiàn)了所有電能報(bào)表的按時(shí)間查詢,，分為分鐘,、小時(shí)、班組,、日,、月五種類型，包括總,、尖,、峰、平,、谷復(fù)費(fèi)率電能及用電量,。
　　e. 電能柱形圖，任意回路電能實(shí)時(shí)電能柱形圖顯示,，包括總,、尖、峰,、平,、谷電能。
　　f. 匯總表,，所有監(jiān)控設(shè)備電能匯總,，按時(shí)間段查詢，自動(dòng)計(jì)算任意時(shí)段用電量,。
　　g. 單位能耗,，自動(dòng)計(jì)算單位產(chǎn)量能耗,，并可打印及導(dǎo)出。單位產(chǎn)量能耗計(jì)算界面如圖4所示,。
　　h. 打印及導(dǎo)出,，所有報(bào)表及界面均可打印，或以EXCEL,、WORD格式導(dǎo)出,。

圖4　單片能耗報(bào)表

6　 結(jié)束語
　　該系統(tǒng)已調(diào)試完畢并驗(yàn)收，目前已成功投入運(yùn)行,，系統(tǒng)軟件畫面刷新時(shí)間小于1s,，遙信處理準(zhǔn)確率大于99.9％，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全,、穩(wěn)定,，極大地方便了用戶的使用。
　　ADL導(dǎo)軌式電能表的應(yīng)用對于準(zhǔn)確計(jì)量電能,、節(jié)省安裝空間,、節(jié)約工程成本，均具有現(xiàn)實(shí)意義,，對比傳統(tǒng)的壁掛式電度表,，其體積小巧、外形簡潔,、接線方式靈活,、安裝方便，為電能管理系統(tǒng)的改造簡單化,、集中化提供了方便,。
　　該系統(tǒng)完全按照客戶要求對各個(gè)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行分別計(jì)算，計(jì)算共同設(shè)備的電能分?jǐn)倲?shù)及單位產(chǎn)量能耗數(shù),，并做了分鐘,、小時(shí)、日,、月4種類型報(bào)表,。方便的電能數(shù)據(jù)庫報(bào)表極大地減少了用戶進(jìn)行電能抄表人力的投入，為管理者進(jìn)行內(nèi)部計(jì)量考核提供了直觀的依據(jù),，為進(jìn)一步的節(jié)能管理及節(jié)能措施的實(shí)施打下了基礎(chǔ),。

參考文獻(xiàn)
1 任致程， 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南. 北京. 中國電力出版社,， 2007