聊一聊??｜什么是“電能管理系統”

安科瑞 周莉娜

背景

電能因為方便傳輸、易于轉換、便于控制等特性，成為廣大企事業單位生產、辦公最主要的能量來源。雙碳背景下，由于電能清潔、高效、零排放的特點，能源消費側將逐步以電代煤、以電代油、以電代氣，形成以電為中心的能源消費體系，電能的使用將更加廣泛。

與內能相比，電能具有突出優點：首先，電能可以集中生產，分散使用，便于傳輸和分配；其次，電能便于和其他形式的能量轉換，很容易轉化為內能、光能、機械能、化學能等多種形態的能量，滿足生產和生活多方面的需要；第三，電能便于實現快速、精確控制，能有效地促進生產過程的機械化、電氣化和自動化。

現狀(咨詢家：18795652344）

①一些對供電可靠性要求很高的場合，如果電力供應意外中斷，即使是極短時間的停電也會造成生產停滯，產品報廢，甚至發生重大設備損壞或人身傷亡事故。

②自動化、信息化程度的不斷提高，越來越多新型的、智能的用電設備投入使用，也帶來了更多的電能質量問題，在一定程度上降低了設備的整體效率，也對企業內部供配電的穩定性造成了影響。

③隨著電能在企事業單位能源消費比重的不斷提高，電能成本以及和電能相關的運營成本所占的比重正大幅度增長，用戶對提高設備效率、減少電能浪費、降低電費成本的關注度越來越高。

④供配電設施長期運行后，由于電纜絕緣層老化破損，使得絕緣性能下降，造成漏電問題，泄漏電流流入接地點處形成發熱現象，經長期高溫累積容易引發火災。高壓開關柜內母排接頭、電纜接頭等電氣連接點，因松動、落灰等原因導致發熱，造成接點接觸電阻過大而發熱成為安全隱患。

需求

企事業單位內部的供配電結構日趨復雜，用電設備不斷增加，在電能的供應、分配、使用過程中面臨更多的風險，用戶對提高供電可靠性、減少故障次數、縮短事故時間、降低用電成本、提高供電質量、降低電氣安全風險有了更多要求，必須建立一套健全的電能管理系統，而且對軟件系統有了更高的要求。

使用方便：不局限于只在變電所的監控中心值班室使用系統，在網絡互通的情況下，通過瀏覽器、手機APP均可操作電能管理系統，隨時隨地了解企業內部供配電運行情況。系統的報警要分級分類，不是全都匯總在一起，容易遺漏重要報警，要支持短信、電話、APP、郵件、語音等各種方式發送報警。

安全完善：要有完善的權限管理，重要遙控指令要二次動態密碼確認，避免誤操作。要加強數據管理，軟件要經過等保認證，經主流漏洞掃描軟件掃描無缺陷。

穩定可靠：系統要可靠運行，要具備雙路由、雙主機運行策略。網絡中斷時，要能將數據保存在現場設備中，待網絡恢復后補傳，避免數據丟失。

可擴展強：要具備服務器資源擴展、軟件功能擴展的能力，避免后續新增監測點位、新增功能需要更換服務器或軟件，造成數據資產丟失。

改造靈活：要根據現場情況，靈活選擇有線或無線組網方案，降低施工改造成本，在重點應用場合，軟件要能部署在國產操作系統上，要支持Linux操作系統，數據庫軟件要開源免費。

方案

通過在企事業單位內部供配電的關鍵場所、關鍵設備上安裝監測、計量、控制、保護等各類智能傳感器，搭建涵蓋10kV中高壓到0.4kV低壓的完整電力測量、計量、控制體系，結合視頻監視手段，實現對企事業單位內部電能的24h不間斷監視。即時發現供配電中的隱患，減少事故發生次數。即時定位故障點，縮短故障恢復時間。通過梳理電能流向，發現電能浪費或低效用能情況。結合高標準電能質量分析裝置，全面發現電能質量問題。

Acrel-3000電能管理系統，助力用戶實現可靠、安全、優質、經濟的電能使用需求。

電能管理系統網絡結構一般由三部分組成：

數據應用層：是由一臺或多臺服務器，工作站，以太網交換機，打印機等設備組成，其主要任務是收集現場設備的各種信息并建立數據庫；通過友好的人機界面和強大的數據處理能力，實時監測現場設備的運行狀態、運行參數和故障信息，并能對設備實施遠程遙控，是系統與運行人員之間的接口。

數據采集層：的主要任務是收集本地的各種信息，并將信息通過以太網上傳給應用層，實現現場設備的監視、測量和控制等功能。

現場設備層：由多功能儀表、采集設備、繼電保護裝置等設備組成。

全面的企事業單位內部供配電管理，一套就夠了！！！

軟件功能

地圖導航

結合電子地圖顯示配電室的分布情況，并匯總變電所數量、累計撞擊容量、累計運行容量等信息，點擊圖標可跳轉至變電所詳細信息。也支持導入廠區布局圖的方式顯示變電所分布情況。

配電監測

實現對企事業單位內部10kV到0.4kV不同電壓等級的完整監測，涵蓋10kV變電所、0.4kV配電房、母線槽、樓層配電箱、車間動力柜、照明配電箱、精密配電柜等各種供配電場所，可接入綜保、電能質量分析裝置、變壓器溫控儀、多功能電力儀表、電氣安全監測裝置、無線測溫、功率因數補償器、柴油發電機、直流屏、UPS、ESP等各種監控裝置。根據現場情況靈活配置配電一次圖，自動生成通訊狀態圖。

環境監測

實現對10kV變電所、0.4kV配電房、鉛酸電池室等供配電場所的環境監視，監視內容包括視頻、門禁、門磁、煙感、溫濕度、六氟化硫、震動、局放、鉛酸電池等，并提供歷史數據查詢。

遠程遙控

支持遠程通過綜保、儀表或網關自帶的DO遙控斷路器分合閘，支持對智能微端、智能塑殼斷路器遠程分合閘，支持對變壓器遠程調檔。

電能質量

全面監視并詳細記錄系統電能質量狀況（A級），依據國家電能質量標準實時監測穩態數據（三相不平衡度、電壓及頻率偏差、2-63諧波、0.5-62.5間諧波、電壓波動、電壓閃變）、暫態數據（電壓暫升、電壓暫降、電壓短時中斷）、瞬態數據（電壓及電流瞬態），最高可監測63次諧波/間諧波，并提供諧波頻譜分析。系統提供電能質量SOE事件記錄功能，并提供事件的波形分析（每周波1024點，高精度波形分析）。提供ITIC/SEMI F47曲線容忍度分析功能，標注暫態事件是否在合理區間。

電氣安全

全面監測供配電各個環節的與電氣安全相關的各項數據，包括漏電流，母排接頭、斷路器梅花觸頭、電纜接頭、低壓柜框架斷路器接頭、抽屜出線接頭等電氣接點處溫度，即時發出報警信息，減少事故發生風險。

電能能流圖

以桑基圖的形式直觀的展示電能的消耗狀況，供配電的各個環節，幫助用戶識別主要用能設備、用能區域。

電能統計

可選擇多個配電回路的用能數據進行集抄，集抄精度5分鐘。可按照小時、天、月、年統計配電回路、區域、設備等用能值。支持用電量同環比、占比分析。可提供復費率電能統計及電費統計。支持四象限電能統計。支持平均功率因素統計。支持自定義電能統計。提供最大需量分析功能，能自由選擇多個配電回路，顯示一年中每個月的最大需量及發生時間。

歷史數據

提供采集到的各項電力參數的歷史數據查詢功能，查詢結果可通過表格或曲線顯示。提供常規電氣參數某日或某月的極值統計功能，包括最大值、最小值、平均值，以及最大值、最小值發生的時間。支持常規電氣參數的整點集抄功能，將一天24小時整點的數據集中在一個報表顯示。

故障報警

平臺支持遠程靈活的設置遙測告警限值（下限、下下限、上限、上上限），可設置越限持續時間，避免頻繁的告警誤動，設置可通過系統遠程下發。支持告警確認功能，經過確認的告警才從告警列表中消失。平臺支持短信、手機APP、郵件、網頁聲光等多種告警提醒方式。平臺支持網頁端語音告警，單次或輪播可選擇。平臺應支持告警分級，根據重要程度將告警分為普通、嚴重、事故，并且可配置，避免遺漏重要報警。

平臺具備采集器失電告警功能，當現場停電，采集器失電后能繼續運行一段時間并向平臺發送失電告警信息。

SOE事件記錄

電力系統發生事故或異常時（例如斷路器位置變化、保護啟動、保護出口、復歸等），以毫秒級的精度記錄事件的發生過程，事件內容包括動作時間、設備名稱、事件代碼、事件屬性、事件描述等信息。

定時控制

系統可配置定時控制策略，控制策略可設置時間段、星期、遙控時間、遙控動作、遙控設備，控制策略下發至邊緣計算設備，由邊緣計算設備自動執行。

聯動控制

通過設定聯動邏輯，可以方便的將不同監控設備或不同子系統進行聯動；

系統應提供方便的組態工具，快速修改聯動邏輯，具備模擬量運算、事件判斷、邏輯運算、關系運算、條件運算、聯動控制、函數調用等功能。

權限管理

支持角色管理，將用戶一般分為操作員、高級用戶、系統管理員、工程配置員等四個角色，不同角色的操作權限不同，可以為不同角色提供菜單訪問權限控制，基礎資料的新增、修改、刪除操作的權限、數據訪問權限（例如只能訪問特定企業或能源站點的數據）。對重要的操作（如遙控、遙設）設置動態密碼雙重驗證。系統具備用戶密碼復雜度限定功能，可設定復雜度要求，并可人為設定密碼有效期，連續多次輸錯密碼后應鎖定該用戶一定時間的訪問權限。