安科瑞 師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
基于寧夏某節(jié)能公司針對其承接企業(yè)的電力需求側(cè)管理項目委托我司實施，結(jié)合寧夏某節(jié)能公司提出的相關(guān)要求，整理該項目設(shè)計說明如下：
一． 項目情況
寧夏某節(jié)能公司將承接的企業(yè)電力需求側(cè)管理項目（企業(yè)名稱和監(jiān)測點(diǎn)數(shù)見下表），并在今年7月份將這些企業(yè)配電的監(jiān)測到的參數(shù)信息順利上傳至寧夏電力需求側(cè)平臺DSM（以下簡稱“寧夏DSM”，上傳需按當(dāng)?shù)仉娏π枨髠?cè)平臺的接口規(guī)范和上傳要求執(zhí)行）。
二． 方案設(shè)計及說明
寧夏某節(jié)能公司委托我司實施的電力需求側(cè)管理項目的目的是對其所承接的大工業(yè)用戶企業(yè)實施配電改造，結(jié)合發(fā)改委關(guān)于電力需求側(cè)管理的通知，將配電線路的參數(shù)信息上傳至寧夏DSM，以幫助企業(yè)響應(yīng) 的需求管理。
2.1僅實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳方案
首先是現(xiàn)場改造部分，即各企業(yè)的配電改造。于配電現(xiàn)場各回路加裝智能監(jiān)測表計，各表計間通過通訊總線（RS485端口，MOBUS-RTU規(guī)約）進(jìn)行連接至數(shù)據(jù)采集裝置（該裝置安裝于各企業(yè)配電間或監(jiān)控室）。
其次，數(shù)據(jù)采集裝置GPRS DTU 采用4G信號組成網(wǎng)絡(luò)，將各企業(yè)的配電監(jiān)測數(shù)據(jù)按寧夏當(dāng)?shù)氐慕涌谝?guī)范以WebService方式上傳至寧夏DSM。
方案結(jié)構(gòu)圖如下:
該方案中，數(shù)據(jù)采集裝置位于企業(yè)配電現(xiàn)場，其可以實現(xiàn)以下功能：
Ø 采集裝置本身具備12”液晶屏，可本地展示一次系統(tǒng)圖畫面顯示所監(jiān)測各配電回路的三相電流、有功功率，母線段的三相電壓、功率因數(shù)、頻率、正向有功電能等配電參數(shù)的實時信息；
Ø 具備對各回路電參量信息的定時抄表和按時段查詢的電能統(tǒng)計報表功能，使用者要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其他電腦進(jìn)行查看或編輯，僅可通過U盤拷貝；
Ø 具備對進(jìn)線和重要負(fù)荷的P-t、I-t歷史趨勢分析功能，僅可本機(jī)查看；
Ø 具備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，轉(zhuǎn)發(fā)方式為WebService+AES上傳至寧夏DSM（需另外配置4G GPRS模塊），并具備MODBUS-RTU轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約；
該方案實施后，寧夏某節(jié)能公司僅可通過寧夏DSM查看企業(yè)數(shù)據(jù)近期上傳情況，如遇上傳受阻或數(shù)據(jù)傳輸異常情況，無法及時掌握問題點(diǎn)。
2.2整體系統(tǒng)優(yōu)化方案
在上述2.1方案中，將數(shù)據(jù)采集裝置GPRS DTU 采用4G信號組成網(wǎng)絡(luò)，與位于安科瑞總部的能源管理系統(tǒng)平臺直接對接，以MODBUS-RTU/TCP方式將數(shù)據(jù)傳輸至能源管理系統(tǒng)平臺。
其次，安科瑞能源管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)將各企業(yè)的配電監(jiān)測數(shù)據(jù)按寧夏當(dāng)?shù)氐慕涌谝?guī)范以WebService方式上傳至寧夏DSM。
再次，安科瑞能源管理系統(tǒng)除完成上述第三點(diǎn)外，可向?qū)幭哪彻?jié)能公司開放訪問路徑（的兩臺主機(jī)），使寧夏某節(jié)能公司不僅可以訪問電力需求側(cè)管理管理平臺的數(shù)據(jù)信息，還可以了解配電現(xiàn)場的實際運(yùn)行狀態(tài)。
本項目采用分層分布式架構(gòu)設(shè)計（如下圖所示）。
三． 系統(tǒng)相關(guān)硬件配置
3.1智能配電監(jiān)測儀表
附儀表技術(shù)參數(shù)及說明文檔
3.2數(shù)據(jù)采集裝置
以上敘述2.1或2.2方案中，數(shù)據(jù)采集裝置均承接了對現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)采集和向上傳輸?shù)淖饔茫琼椖繉嵤┻^程中的關(guān)鍵設(shè)備。該裝置由以下主要元器件或設(shè)備構(gòu)成：
3.3 4G GPRS模塊
外購4G GPRS模塊，到移動/聯(lián)通辦理SIM卡，開通數(shù)據(jù)流量服務(wù)
四． 安科瑞能源管理系統(tǒng)功能簡介
數(shù)據(jù)上傳至安科瑞能源管理平臺（數(shù)據(jù)上傳頻率為分鐘級）后，平臺可對寧夏某節(jié)能公司開放通過Web+ActiveX訪問的通道（默認(rèn)兩臺主機(jī)），開放的功能參照以下功能界面。
4.1各回路信息直觀顯示
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具備友好的人機(jī)界面，能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示本項目配電線路的分布情況，同時將遠(yuǎn)程采集的各回路的電參量信息（如電流、功率等），依據(jù)上傳更新數(shù)據(jù)顯示在系統(tǒng)界面中。配電系統(tǒng)維護(hù)人員在值班室內(nèi)通過瀏覽各系統(tǒng)界面，即可實時掌握現(xiàn)場各出線的具體情況。
4.2負(fù)荷趨勢曲線
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路（或重要負(fù)荷的出線）設(shè)計了負(fù)荷趨勢曲線—P-t趨勢曲線。便于配電維護(hù)人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調(diào)整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多余繳費(fèi)。
4.3越限故障告警
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)根據(jù)本項目具體情況配置告警功能，報警類型含測量值（如電流、功率）越限、監(jiān)測設(shè)備通訊故障等。系統(tǒng)報警時能夠進(jìn)行信息語音提示，自動彈出報警畫面。對重要測量值越限或發(fā)生斷路器跳閘等事故時，可以將報警信息通過手機(jī)短信方式通知相關(guān)人員。
4.4電能質(zhì)量監(jiān)測
注：該功能要求被監(jiān)測回路中須配置帶諧波監(jiān)測功能的儀表
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過諧波分析界面掌握配電系統(tǒng)的諧波含量，及時采取相應(yīng)的措施提高配電系統(tǒng)的可靠性，減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。
4.5電能統(tǒng)計報表
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報表體現(xiàn)計量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可追溯，維護(hù)計量體系的正確性。
4.6其他輔助功能
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)為本項目配置具備完整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意功能。從而使電能管理系統(tǒng)維護(hù)人員，實時掌握現(xiàn)場各設(shè)備的通訊狀態(tài)。同時也方便電能管理系統(tǒng)維護(hù)工作。
安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)基于實時數(shù)據(jù)庫完成歷史數(shù)據(jù)管理，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實時數(shù)據(jù)庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時間段或選擇查詢近更新的記錄數(shù)等，并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進(jìn)行歷史查詢。
注：以上功能供參考。
五． 項目實施需注意和待澄清的問題
1.本設(shè)計說明部分提到的兩種解決方案，無論選擇哪一種，均涉及現(xiàn)場配電回路改造施工（含加裝互感器、加裝儀表、做二次線等）、通訊組網(wǎng)的布線施工（各儀表RS485端口通過屏蔽雙絞線進(jìn)行手拉手連接）等，安科瑞可提供儀表接口說明，但不承接項目施工。
2.數(shù)據(jù)上傳至寧夏DSM為本項目的主要目的，無論選擇哪一種方案，均需建立起現(xiàn)場各表計與寧夏DSM間的數(shù)據(jù)通道，并保持該通道的暢通。如本設(shè)計說明所述，建議采用4G GPRS方式建立專網(wǎng)，該模式下不會因企業(yè)網(wǎng)絡(luò)問題干擾數(shù)據(jù)的穩(wěn)定上傳。但4G GPRS模塊采購需一定的成本，并需至移動/聯(lián)通部門開通SIM卡，且按月繳納數(shù)據(jù)流量費(fèi)（約50元/月/SIM卡），該部分費(fèi)用需由寧夏某節(jié)能公司支付。
3.數(shù)據(jù)上傳至寧夏DSM需要聯(lián)絡(luò)當(dāng)?shù)亟?jīng)信局（參照以往項目經(jīng)驗）以開通端口號，該工作需寧夏某節(jié)能公司進(jìn)行協(xié)調(diào)，涉及的費(fèi)用由寧夏某節(jié)能公司支付。
3.數(shù)據(jù)采集裝置由觸摸屏、開關(guān)電源和必要的隔離模塊等元器件組成，以保證其穩(wěn)定運(yùn)行。建議將這些模塊集中安裝于壁掛式機(jī)箱內(nèi)。這些硬件均可由寧夏某節(jié)能公司按我司規(guī)格參數(shù)自行采購，安科瑞僅提供必要的軟件和調(diào)試（也可由安科瑞統(tǒng)一提供，該部分費(fèi)用另行報價）。
4.安科瑞在系統(tǒng)調(diào)試過程中遇到的現(xiàn)場接線問題導(dǎo)致的儀表數(shù)據(jù)無法采集，需寧夏某節(jié)能公司協(xié)調(diào)施工單位或人員進(jìn)行配合。
