2.1整體方案設(shè)計(jì)

??整個廠區(qū)能源管理系統(tǒng)包括一棟三層的廠房，其中用電部分包括生產(chǎn)設(shè)備用電、工廠區(qū)空調(diào)用電、工廠區(qū)照明插座用電、消防用電、事物區(qū)用電，水部分包括純水以及污水排放。針對用電計(jì)量部分，通過4級配電結(jié)構(gòu)，建立完整的計(jì)量體系，即第一級計(jì)量等于下一級計(jì)量總和，第二級計(jì)量等于第三級計(jì)量總和，以此類推。每個計(jì)量節(jié)點(diǎn)均安裝多功能電表、流量計(jì)等，電表流量計(jì)通過現(xiàn)場通訊總線接入通訊管理機(jī)，通訊管理機(jī)經(jīng)過以太網(wǎng)接入能源管理主機(jī)。

2.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

??本次能源管理系統(tǒng)中現(xiàn)場所有計(jì)量表計(jì)均通過485總線連接至通訊管理機(jī)，通訊管理機(jī)通過以太網(wǎng)傳輸至能源管理主機(jī)，如下圖所示：

??系統(tǒng)使用高性能服務(wù)器及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場總線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，整個系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護(hù)方便。

??設(shè)置于數(shù)據(jù)中心主站包含監(jiān)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、以及Acrel-5000能耗管理軟件，作為能耗分析、運(yùn)行及專業(yè)人員的人機(jī)交互窗口，以圖形顯示、報表打印等各種方式對企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、對比和統(tǒng)計(jì)，提供節(jié)能降耗的數(shù)據(jù)支持。

??能耗管理計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器從監(jiān)控管理層以太網(wǎng)提取數(shù)據(jù)，并且以各種圖形和數(shù)據(jù)的方式顯示在顯示器上，供操作人員運(yùn)行和控制的人機(jī)界面。

??終端設(shè)備層設(shè)備通過RS485/MODBUS-RTU總線方式，采用屏蔽雙絞線接入通訊管理機(jī)，通訊管理機(jī)把采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)后，接以太網(wǎng)，供主站監(jiān)控計(jì)算機(jī)調(diào)用。

作為數(shù)據(jù)采集裝置的通訊管理機(jī)，通過基于XML格式的Socket通訊，將數(shù)據(jù)傳輸至能耗管理系統(tǒng)，并具備斷點(diǎn)續(xù)傳功能，當(dāng)通訊管理機(jī)至能耗管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中斷、軟件停止運(yùn)行等異常狀況發(fā)生時，通訊管理機(jī)可以自動保存數(shù)據(jù)，當(dāng)故障恢復(fù)之后數(shù)據(jù)自動上傳，保證能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性，確保能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析科學(xué)性。

2.3軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)功能

??Acrel-5000企業(yè)能源管理系統(tǒng)核心是一套強(qiáng)大的能效分析管理系統(tǒng)，通過在線的用能數(shù)據(jù)信息采集、處理、分析和統(tǒng)計(jì)，幫助企業(yè)全面的了解真實(shí)用能情況、用能環(huán)境及生產(chǎn)效率水平。但是能源管理系統(tǒng)的建立只是起到一個管理工具的作用，企業(yè)需要建立一套符合企業(yè)實(shí)際情況的考核制度，企業(yè)的節(jié)能大目標(biāo)層層分解、逐級落實(shí)，全員參與，能源計(jì)量體系是基礎(chǔ)，節(jié)能設(shè)備是輔助，節(jié)能管理制度才是根本。

數(shù)據(jù)采集與管理

??數(shù)據(jù)采集與處理是能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，系統(tǒng)能實(shí)時和定時采集用能設(shè)備的模擬量（電流、電壓、功率、電度、頻率、流量）。系統(tǒng)管理軟件可以通過網(wǎng)絡(luò)直接讀取各計(jì)量設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，并可以對采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算和存儲。 實(shí)時計(jì)算各線路的有功、無功功率值，實(shí)時計(jì)算每日、每月各條線路的有功，無功最大、最小及平均值。

??實(shí)時顯示、統(tǒng)計(jì)各回路各時段的電度值,對電能數(shù)據(jù)進(jìn)行分時計(jì)費(fèi)統(tǒng)計(jì),根據(jù)用戶要求具有多種分時計(jì)費(fèi)(尖、峰、谷、平值等)方案和費(fèi)率的種類。實(shí)時顯示、統(tǒng)計(jì)各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值

??實(shí)時顯示電容的投切狀態(tài)以及手動/自動狀態(tài)。

??數(shù)據(jù)采集周期、方式、參數(shù)等可由用戶在線定義，狀態(tài)量的變化優(yōu)先傳送。

信息處理

??對信號采集系統(tǒng)所采集實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算，將數(shù)據(jù)進(jìn)行定時存儲。對同用能位不同時期、不同用能單位同一時期用能量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；作為電費(fèi)的管理平臺，與實(shí)際發(fā)生電費(fèi)進(jìn)行比較。

??清晰的反映整個企業(yè)各個部門、班組的用電構(gòu)成，幫助企業(yè)建立合理的用電管理考核制度，對不同的班組、不同車間分別設(shè)計(jì)用電管理報表。對于各用能設(shè)備使用時間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出各設(shè)備單位時間耗能，為今后能源改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

??能耗報表實(shí)現(xiàn)了所有能耗數(shù)據(jù)的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等多種類型，通過能耗管理報表，對各分線能耗分別計(jì)量統(tǒng)計(jì)并與上一級回路進(jìn)行匹配，建立完整的能源計(jì)量體系，找出能源管理的盲區(qū)、誤區(qū)。能源匯總?cè)缦聢D所示：能耗綜合主界面

??通過綜合能耗主界面可以反映企業(yè)當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗，并計(jì)算得到單位面積能耗；界面下方顯示這能耗的當(dāng)日逐時用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉(zhuǎn)到該分類能耗的用能分析主界面。

分區(qū)域、分部門能耗統(tǒng)計(jì)

??對能耗數(shù)據(jù)按區(qū)域、按部門分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)各區(qū)域、各設(shè)備能源消耗，準(zhǔn)確定位用能消耗大戶，制定節(jié)能績效考核制度，推動節(jié)能降耗的真正有效執(zhí)行。為用能重點(diǎn)設(shè)備建立運(yùn)行記錄檔案，長期跟蹤記錄設(shè)備運(yùn)行過程中的能效分析評估結(jié)果，結(jié)合設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)記錄，為設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供依據(jù)。能耗數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測和預(yù)警

??通過高精度智能儀表以技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)自動化全實(shí)時、高密度的實(shí)時用能監(jiān)測，減少用能的“跑、冒、滴、漏"和計(jì)量誤差。實(shí)時監(jiān)視現(xiàn)場儀表的回傳數(shù)據(jù)，對能耗進(jìn)行合理的管控和預(yù)警，及時發(fā)現(xiàn)并改正運(yùn)行中存在的用電異常，隨時處理。按需設(shè)置重要設(shè)備的超標(biāo)預(yù)警值，超標(biāo)時醒目提醒并主動記錄。

3 結(jié)束語

??該項(xiàng)目所采用的Acrel-500能源管理系統(tǒng)已經(jīng)于2017年7月正式投入運(yùn)行，整個系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全。系統(tǒng)為各重點(diǎn)用能回路安裝計(jì)量裝置，建立能源管理體系，制定用能績效考核方案，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)，對重點(diǎn)用能回路進(jìn)行用能量計(jì)量，提供了大量實(shí)時、準(zhǔn)確的能耗數(shù)據(jù)，摸清能源流向、了解能源組成，同時通過能源管理軟件提供的各類圖表、報表，為管理者進(jìn)行內(nèi)部計(jì)量考核、安全用電做出了數(shù)據(jù)依據(jù)用，方便用戶的找到用能不合理之處，指導(dǎo)用戶進(jìn)行有針對性的管理措施和節(jié)能改造措施。