王海芹

安科瑞電氣股份有限公司上海 嘉定 201801

一、 行業(yè)用戶(hù)用電特性分析

塑料制品行業(yè)按民生產(chǎn)行業(yè)可細分為塑料薄膜業(yè)、塑料板、管型材的制造業(yè)、塑料絲、繩及編織品的制造業(yè)、泡沫塑料制造、塑料人造革、合成革制造、塑料包裝箱及容器制造、塑料零件制造、日用塑料制造（塑料鞋制造，日用塑料雜品制造）、其他塑料制品制造。

該行業(yè)一般都由10kV變電所和0.4kV供電，其用電負荷中等，一般在2000千瓦左右乃至更??；生產(chǎn)性質(zhì)一般為三班制連續作業(yè)。

塑料制品行業(yè)用戶(hù)設備分類(lèi)表

二、 行業(yè)用戶(hù)參與錯峰限電能力分析

1.塑料制品行業(yè)用戶(hù)一般為24小時(shí)連續生產(chǎn)，屬于連續性負荷，基本不受時(shí)段、季節、氣候影響。

2.緊急錯峰限電，可停用非生產(chǎn)性負荷和部分輔助生產(chǎn)用電設備負荷，將快速響應錯峰實(shí)施。該行業(yè)用電負荷中等，緊急錯峰限電效果一般。

3.階段性錯峰，該行業(yè)用戶(hù)可以通過(guò)有效組織部分生產(chǎn)線(xiàn)停產(chǎn)讓電的方式開(kāi)展，階段性錯峰效果較好。

三、 行業(yè)用戶(hù)參與錯峰限電技術(shù)方案

（一） 缺口等級Ⅳ級參與方案

1. 階段性錯峰：

在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時(shí)，結合自身生產(chǎn)工藝流程可有選擇地在一段時(shí)間釋放一條生產(chǎn)線(xiàn)（塑料擠出機、高速混合機和分切機等）及其他生產(chǎn)負荷。采用四分之三生產(chǎn)方式限電。

2. 緊急錯峰

接到錯峰指令后需快速停用空調、電扇、照明等非生產(chǎn)性負荷和輔助生產(chǎn)負荷，然后根據指令逐步釋放負荷恢復正常生產(chǎn)。

（二） 缺口等級Ⅲ級參與方案

1. 階段性錯峰：

在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時(shí)，結合自身生產(chǎn)工藝流程可有選擇地在一段時(shí)間釋放幾條（塑料擠出機、高速混合機和分切機等）生產(chǎn)線(xiàn)及其他生產(chǎn)負荷。采用一半生產(chǎn)方式限電或每月執行開(kāi)二十天停十天。

2. 緊急錯峰

在執行Ⅳ級方案的基礎上，在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時(shí)，結合自身生產(chǎn)工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產(chǎn)性負荷。

（三） 缺口等級Ⅱ級參與方案

1. 階段性錯峰：

在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時(shí)，結合自身生產(chǎn)工藝流程可有選擇地在一段時(shí)間釋放幾條生產(chǎn)線(xiàn)（塑料擠出機、高速混合機和分切機等）及其他生產(chǎn)負荷。采用一半生產(chǎn)方式限電或每月執行開(kāi)十五天停十五天。

2. 緊急錯峰

在執行Ⅲ級方案的基礎上，在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時(shí)，結合自身生產(chǎn)工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產(chǎn)性負荷。

（四） 缺口等級Ⅰ級參與方案

1. 階段性錯峰：

在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時(shí)，結合自身生產(chǎn)工藝流程可有選擇地在一段時(shí)間釋放全部（塑料擠出機、高速混合機和分切機等）生產(chǎn)線(xiàn)及其他生產(chǎn)負荷。采用停產(chǎn)檢修方式限電。

2. 緊急錯峰

在執行Ⅱ級方案的基礎上，在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時(shí)，結合自身生產(chǎn)工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產(chǎn)性負荷。

四、 行業(yè)用戶(hù)參與錯峰限電風(fēng)險及注意事項

1. 塑料行業(yè)用戶(hù)為連續性生產(chǎn)設備，突然失電將形成較大的經(jīng)濟損失，并會(huì )造成設備損壞，生產(chǎn)線(xiàn)提前2個(gè)小時(shí)時(shí)間才能安全停止生產(chǎn)，生產(chǎn)線(xiàn)一旦從停產(chǎn)到正常運轉需要2～3天的時(shí)間才能保證產(chǎn)品品質(zhì)達到標準要求。

2. 塑料行業(yè)生產(chǎn)輔助設備負荷占生產(chǎn)負荷比率小，約為20%，且不能長(cháng)時(shí)間關(guān)停，否則原料補充不到位終導致全部生產(chǎn)線(xiàn)停產(chǎn)。

3. 塑料行業(yè)參與錯峰不宜采用強制拉電或遙控設備控制限電，應提前做好安排，有計劃地實(shí)施錯峰限電。

4. 塑料行業(yè)不適合以周為單位執行輪休，這樣容易導致生產(chǎn)線(xiàn)關(guān)停頻繁，產(chǎn)品質(zhì)量不合格等問(wèn)題，建議以月為單位執行輪休。

綜上，該行業(yè)參與錯峰不宜采用強制拉電或遙控設備控制限電，企業(yè)應制定有效內部應急預案，主動(dòng)配合錯峰限電實(shí)施，杜絕惡性事故發(fā)生，既主動(dòng)擔負社會(huì )責任又將損失降到低。

五、智能電力監控的功能與應用

5.1項目概況

赫斯基注塑系統（上海）有限公司由加拿大的機械制造企業(yè)赫斯基集團投資設立，位于上海浦東新區外高橋保稅區，是為塑料工業(yè)提供注塑設備和服務(wù)的供應商，設計和制造業(yè)內的注塑設備系列，包括機器、模具、熱流道和機械手。原有配電系統只在全廠(chǎng)總進(jìn)線(xiàn)回路上裝有電力部門(mén)的電度表，管理者只能從每個(gè)月電力部門(mén)提供的用電總數值得知本月電量能耗，至于電能都用在了什么地方、有沒(méi)有電能浪費，節能措施有沒(méi)有起到相應的效果，企業(yè)管理者都不是很清楚，亟待需要一個(gè)合理的電能考核機制來(lái)實(shí)現電能的科學(xué)管理。針對以上存在問(wèn)題，并根據客戶(hù)要求，對原有配電系統進(jìn)行改造，改造后的Acrel-3000電能管理系統，不僅能實(shí)現對各配電回路的遠程監控和集中管理，實(shí)現了分類(lèi)電能統計，復費率電能統計、日能耗統計和月耗電能統計，大需量報警，為科學(xué)地節能管理提供了依據。

5.2用戶(hù)需求

客戶(hù)要求針對赫斯基注塑系統（上海）有限公司內的共計40個(gè)待改造回路進(jìn)行設計改造，實(shí)現對改造后回路的電力參數的測量顯示和電能計量，電流越限報警（現場(chǎng)采用三層紅黃綠信號燈顯示）。采用Acrel-3000電能管理系統實(shí)現遠程電參量（電流，電壓，功率，功率因素等）實(shí)時(shí)監測與分類(lèi)電能計量。以現場(chǎng)測得的大需量（MD）與系統預先設定的需量限定值進(jìn)行比較，在超量時(shí)報警。

5.3 Acrel-3000設計方案

圖1

在該項目上的具體應用拓撲圖；Acrel-3000變配電監控系統主要分為3層：站控管理層（工控機、打印機、UPS電源）、通訊管理層（4口通訊管理機）、現場(chǎng)設備層（現場(chǎng)智能裝置）。

   如上圖所示：現場(chǎng)中的IO設備的通訊線(xiàn)纜采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線(xiàn)，連接至4口通訊管理機。

（1）現場(chǎng)設備層

根據赫斯基注塑現場(chǎng)要求：智能儀表需滿(mǎn)足對全電參量采集（三相電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率、電度、開(kāi)關(guān)量等）；我司根據客戶(hù)要求，為其在現場(chǎng)選配ACR220EL/K的多功能儀表，*了現場(chǎng)的要求。

ACR220EL是LCD液晶屏顯示，可監測三相電流、三相電壓、電網(wǎng)頻率、三相（有功功率、無(wú)功功率、功率因數）、三相有功電能、三相無(wú)功電能6項測量參數。除以上功能外，還可選配其它功能，以下3項功能可共選也可選擇其中幾項：F(復費率電能統計)、D(大需量)、CP(Profibus-DP)。以下3項功能只能選擇其中一項：M(模擬量)、K(2DI/2DO)。

（2）站控管理層

配置為EVOC IPC-810B Core2 2.66G /2G/500G +鍵鼠+音箱等。

深圳研祥工業(yè)計算機（IPC810B），完成對整個(gè)電站的計算機監控系統的管理，數據庫管理，在線(xiàn)及離線(xiàn)計算，運行監視控制，各圖表曲線(xiàn)的生成，數據報表等系統監測等功能。

計算機主要配置：

CPU：PIV 3.0

內存：2G

硬盤(pán)：監控工作站500G

顯示器：三星19寸寬屏LCD顯示

接口：1000M以太網(wǎng)、RS232接口、LPT口、BNC視頻輸出接口、4個(gè)PCI、2個(gè)USB口，聲卡，14槽工業(yè)級底板等DVD/VCD光驅刻錄機

4U標準上架式機箱

漫步者音箱一套（用于音響報警）

該計算機為工業(yè)計算機，大風(fēng)量風(fēng)扇設計，開(kāi)門(mén)抽拉可拆換濾網(wǎng)，散熱可靠、維護簡(jiǎn)便、特殊的抗震措施，保證機器在惡劣工業(yè)環(huán)境中正常工作；

UPS電源為C1KS/1KVA 待機30分鐘 塔式

監控主機采用正版簡(jiǎn)體中文WindowsXP操作系統軟件，電能管理軟件采用安科瑞Acrel-3000型電能管理組態(tài)軟件。

5.4 系統功能

（1）用戶(hù)權限管理

針對不同級別的用戶(hù)，設置不同的權限，方便不同權限的管理人員對系統的不同操作，實(shí)現配電系統的安全，可靠運行。通過(guò)用戶(hù)管理進(jìn)行用戶(hù)登錄、用戶(hù)注銷(xiāo)、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶(hù)對賬號和權限的修改。

（2）系統主界面

系統提供簡(jiǎn)單、易用、良好的用戶(hù)使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示配電系統電氣一次主接線(xiàn)圖，顯示配電系統設備狀態(tài)及相應實(shí)時(shí)運行參數，畫(huà)面定時(shí)輪巡切換；畫(huà)面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新；模擬量顯示；開(kāi)關(guān)量顯示；連續記錄顯示等，通過(guò)畫(huà)面顏色的變化（紅色表示合閘狀態(tài)、綠色表示分閘狀態(tài)）可以看到各回路的分合閘狀態(tài)。

登錄普通權限用戶(hù)，通過(guò)主界面的操作，可以查看各回路運行的電參量（電流、電壓、有功、無(wú)功、功率因數、電度）；登錄高權限用戶(hù)，可以實(shí)現系統內部電度報表、電流曲線(xiàn)、報警信息的打印及導出功能。

（3）系統遙信狀態(tài)報警

圖3

圖4

系統發(fā)生運行故障時(shí)，會(huì )及時(shí)發(fā)出聲光報警提示用戶(hù)及時(shí)響應故障回路，同時(shí)自動(dòng)記錄事件發(fā)生的時(shí)間和回路名稱(chēng)，以便用戶(hù)查詢(xún)，追憶故障原因。

（4）趨勢曲線(xiàn)分析

圖5

Acrel-3000電能管理系統提供了實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史趨勢兩種曲線(xiàn)的分析界面，通過(guò)調用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線(xiàn)界面分析該回路當前的負荷運行狀況。如通過(guò)調用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線(xiàn)

可分析該回路的電氣設備所引起的信號波動(dòng)情況。系統的歷史趨勢即系統對所有已存儲數據均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監測的配電網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行質(zhì)量分析。

（5）報表統計

圖6

圖7

赫斯基注塑系統中分電能報表為時(shí)報表、日報表、月報表三種報表。選擇要查詢(xún)的日期，可顯示每個(gè)時(shí)段的用電量，顯示每個(gè)時(shí)段用電量的報表對比柱狀圖，方便管理員查看分析（日報表和月報表也具有柱狀圖分析功能），同時(shí)系統將采集的有功電度數據，按照回路名稱(chēng)的不同，自動(dòng)生成報表并有報表打印功能，可對某一回路的某一時(shí)間段內的用電量進(jìn)行查詢(xún)與打印，這些報表均支持Excel導出功能。

（6）電能餅圖

圖8

可以查看任意時(shí)段不同回路的電能百分比，方便了公司內部能耗的調整。

六、主要監控產(chǎn)品

（1）高壓回路或低壓進(jìn)線(xiàn)回路選ACR330ELH儀表

該表為電能質(zhì)量分析儀表，主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數、波形因子、電流K系數、電壓與電流不平衡度計算；電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、不平衡報警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規約。外形尺寸：120×120mm，開(kāi)孔尺寸：108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線(xiàn)柜。

（2）低壓聯(lián)絡(luò )或出線(xiàn)回路選ACR220EL電力儀表

該表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統計、大需量統計；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸：96×96mm，開(kāi)孔尺寸：88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò )柜、出線(xiàn)柜。

（3）低壓出線(xiàn)柜選ARD系列

該表測量三相電流、定值查詢(xún)、定值整定、過(guò)載、斷相（不平衡）、堵轉、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護、SOE記錄、多種起動(dòng)模式、RS485通訊接口、MODbus協(xié)議/Profibus-DP協(xié)議可選。

（4）節能產(chǎn)品可選導軌表或APF有源濾波裝置

照明箱DDSF1352電表主要功能：電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：76×89×74mm，4模數。適用于照明箱的電流、電壓測量；單相電能計量。

ARD

DTSF1352導軌式電表主要功能：電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數。適用于照明箱的三相電能計量。

DTSD1352導軌式電表主要功能：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統計、大需量統計；電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數。適用于動(dòng)力柜。

ANAPF系列有源電力濾波裝置，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測負載的諧波和無(wú)功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個(gè)和當前諧波分量和無(wú)功分量對應的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統，從而實(shí)現諧波治理和無(wú)功補償。

七、設備清單

參考文獻：

[1]安科瑞電氣股份有限公司系統解決方案.2013.1版.

[2]塑料制品行業(yè)錯峰限電技術(shù)指導.

作者簡(jiǎn)介：

王海芹，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電力監控與電能管理系統，: