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韓歡慶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:結合當前電力企業(yè)實(shí)際的發(fā)展概況,可知電力活動(dòng)開(kāi)展中對于性能可靠的電能計量及遠程抄表依賴(lài)程度高,需要注重它們實(shí)際應用范圍的擴大,滿(mǎn)足電力企業(yè)長(cháng)期穩定發(fā)展的實(shí)際需求?;诖?,本文將對電能計量與遠程抄表應用進(jìn)行分析,以便為我國電力生產(chǎn)整體生產(chǎn)水平提升提供參考信息。
關(guān)鍵詞:電能計量,遠程抄表,電力監控,能耗管理
0.前言
注重電能計量與遠程抄表應用的深入分析,有利于降低電力生產(chǎn)成本,減少供電企業(yè)不必要的經(jīng)濟損失,為企業(yè)生產(chǎn)效益*大化目標的實(shí)現提供保障。因此,需要從不同的方面入手,對基于電能計量與遠程抄表應用進(jìn)行有效分析,確保這些裝置實(shí)踐應用中能夠達到預期效果。
1.各種抄表模式及遠程抄表系統結構分析
1.1各種抄表模式分析
在電力電子技術(shù)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及其他技術(shù)的支持下,電力行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規模正在逐漸擴大,傳統的抄表模式正在不斷地改進(jìn)。當前電力行業(yè)抄表模式包括:(1)人工抄表模式。作為一種傳統的抄表模式,人工抄表模式使用中依賴(lài)于人力資源,實(shí)際的工作量大,且存在著(zhù)較高出錯率的問(wèn)題,使用中存在著(zhù)局限性;(2)科學(xué)的預付費系統模式。其本質(zhì)上為一種電力營(yíng)銷(xiāo)模式,實(shí)踐應用中需要用戶(hù)買(mǎi)卡后方可用電。當卡內的費用用完后,系統會(huì )自動(dòng)停止用電。該抄表方式工作效率高、適用性良好,但使用中難以進(jìn)行大量數據交換,影響著(zhù)電力企業(yè)信息化管理目標的實(shí)現;(3)應用前景良好的遠程抄表模式。該模式也稱(chēng)為自動(dòng)抄表系統,構建過(guò)程中集合了多種技術(shù),實(shí)現了電力企業(yè)信息化管理,是一種重要的電力營(yíng)銷(xiāo)模式。該系統使用中具有功能強大、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn),具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。這三種抄表方式的對比分析如表1所示。
表1三種抄表模式的對比分析
不同抄表模式 | 實(shí)踐應用中的工作方式 | 應用效果 |
人工抄表模式 | 抄表人員挨家挨戶(hù)進(jìn)行抄表 | 出錯率高、工作量大 |
預付費系統模式 | 用戶(hù)買(mǎi)卡付費方可用電 | 購電受限,信息化管理程度低 |
遠程抄表模式 | 實(shí)現采集用戶(hù)用電信息 | 良好的傳輸安全性,效率高 |
1.2遠程抄表系統結構分析
通過(guò)對多種技術(shù)的整合利用,有利于構建出功能強大的遠程抄表系統。該系統實(shí)踐應用中取得了良好的作用效果,具體的系統結構圖如圖1所示。
圖1遠程抄表系統結構圖
如圖1所示,遠程抄表系統正常運行中對性能可靠的數據中心,提高抄表工作效率的同時(shí)實(shí)現了供電企業(yè)信息化管理。當前遠程抄表方式應用類(lèi)型多,像電力線(xiàn)載波遠程抄表系統、基于電腦串口的總線(xiàn)讀表方式、CPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )數據傳輸系統等,隸屬于遠程抄表模式范疇,不同的應用類(lèi)型應根據實(shí)際情況確定。
2.抄表過(guò)程中的電能計量器及采集裝置分析
2.1抄表過(guò)程中的電能計量器分析
結合當前電能計量裝置的應用狀況,可知不同類(lèi)型的裝置使用中產(chǎn)生的作用效果有所差異。具體表現在:(1)實(shí)踐生產(chǎn)中的傳統機械式電表。該裝置使用中考慮了電磁感應原理,利用變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)這一工作機制,在計量器內部產(chǎn)生了力矩,從而實(shí)現電能計量。在機械轉輪的支持下,滿(mǎn)足了電能計量工作要求。(2)實(shí)踐應用中的脈沖式電表。該表使用中包括電能測量及脈沖部件,是通過(guò)脈沖的方式實(shí)現電能計量的。(3)實(shí)踐應用中的紅外接口電能表及電子式電表。紅外接口的電能表本質(zhì)上為電子式電表,使用中需要對采集到的數據進(jìn)行存儲,在紅外調劑信號的支持下輸出,實(shí)現了電能計量。與此同時(shí),作為一種新型的工業(yè)級電表,電子式電表使用中考慮了表內的互感器降壓,融入了模擬量轉化為數字量的工作方式,將采集的數據置于存儲器中,保持了電能計量作業(yè)的高效性。
2.2抄表過(guò)程中的采集裝置
當前形勢下注重遠程抄表模式的高效利用,有利于降低抄表成本,更好地適應時(shí)代的發(fā)展要求。在遠程抄表模式實(shí)際應用中,需要引入遠程采集裝置,滿(mǎn)足電能計量的各種需求。電力市場(chǎng)中遠程采集裝置類(lèi)型多,像機械式電表、電子式電表、脈沖式電表等,本質(zhì)上都為遠程采集裝置。這些裝置實(shí)踐應用中的工作原理為:若采用機械式電表,采集裝置實(shí)際作用發(fā)揮中需要設置光感元件及霍爾元件,將采集到的數據進(jìn)行處理,*終傳送到數據處理中心;若采用電子式電表,需要在485通信協(xié)議的支持下,通過(guò)數據通信渠道的作用實(shí)現電能計量。
3.電能計量及遠程抄表實(shí)踐應用中的安全性分析
面對當前復雜的形勢,電能計量與遠程抄表使用中需要考慮安全性。具體表現在:在自動(dòng)抄表過(guò)程中設置安全系統,在數據中心的作用下確保系統及裝置安全性,提高數據信息傳遞效率的同時(shí)增強數據安全可靠性,避免受到外來(lái)因素干擾。電能計量及遠程抄表實(shí)踐應用中可能存在的安全隱患包括:網(wǎng)絡(luò )中自身缺陷的存在,易受、病毒攻擊與感染;操作過(guò)程并不規范;系統抗干擾性能不足。因此,需要注重身份驗證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)、安全內核技術(shù)、防火墻技術(shù)等不同技術(shù)的靈活運用并加強網(wǎng)絡(luò )拓撲結構優(yōu)化,確保電能計量及遠程抄表安全性,降低各類(lèi)事故可能發(fā)生的概率。同時(shí),需要注重電能計量自動(dòng)抄表系統運行中服務(wù)水平的不斷提升,*大限度地滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求。
4.1概述
Acrel-5000web建筑能耗分析系統是用戶(hù)端能源管理分析系統,在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析,通過(guò)對用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細分和統計,以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況,便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣,有效節約能源,為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶(hù)可按照國家有關(guān)規定實(shí)施能源計算,分析現狀,查找問(wèn)題,挖掘節能潛力,提出切實(shí)可行的節能措施,并向縣級以上管理節能工作的部門(mén)報送能源計算報告。
4.2應用場(chǎng)所
適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區、大型物業(yè)、學(xué)校、醫院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監測與管理的系統設計、施工和運行維護。
4.3系統功能
4.3.1系統概況
平臺運行狀態(tài),當月能耗折算、地圖導航,各能耗逐時(shí)、逐月曲線(xiàn),當日,當月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。
4.3.2用能概況
對建筑、部門(mén)、區域、支路、分類(lèi)分項等用能進(jìn)行對比,支持當日逐時(shí)趨勢、當月逐日趨勢曲線(xiàn)、分時(shí)段能耗統計對比、總能耗同環(huán)比對比。
4.3.3用能統計
對建筑、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類(lèi)能源用能進(jìn)行統計,支持報表數據導出EXCEL,支持選擇建筑數據進(jìn)行生成柱狀圖。
4.3.4復費率統計
復費率報表按日、月、年統計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析。支持數據導出到EXCEL。
4.3.5同比分析
對建筑、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進(jìn)行用能數據同比分析。
4.3.6能源流向圖
能源流向圖展示單棟建筑時(shí)段內各類(lèi)能源從源頭到末端的的能源流向,支持按原始值和折標值查看。
4.3.7夜間能耗分析
夜間能耗以表格、曲線(xiàn)、餅圖等形式對選擇支路分類(lèi)能源在時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統計對比,支持導出報表。
4.3.8設備管理
設備管理包括,設備類(lèi)型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶(hù)合理管理設備,確保設備的運行。
4.3.9用戶(hù)報告
用戶(hù)報告針對選定的建筑自動(dòng)統計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢,并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結果,針對用電提供單獨的復費率用能分析,報告可編輯。
5.系統硬件配置
應用場(chǎng)景 | 型號 | 保護功能 |
建筑能耗管理系統 | Acrel-5000web | 采用泛在物聯(lián)、云計算、大數據、移動(dòng)通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶(hù)提供能源數據采集、統計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務(wù),平臺可以廣泛應用于多種領(lǐng)域。 |
智能網(wǎng)關(guān) | ANet-1E2S1 | 采用嵌入式硬件計算機平臺,具有多個(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò )接口,作為信息采集系統中采集終端與平臺系統間的橋梁,能夠根據不同的采集規約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據采集匯總,并使用相應的規約轉發(fā)現場(chǎng)設備的數據給平臺系統。 |
高壓重要回路或低壓進(jìn)線(xiàn)柜 | APM810 | 具有全電量測量,電能統計,電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò )通訊等功能,主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設計,當客戶(hù)需要增加開(kāi)關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入輸出,SD卡記錄,以太網(wǎng)通訊時(shí),只需在背部插入對應模塊即可。 |
APM520 | 三相全電量測量,2-63次諧波,不平衡度,支持付費率,越限告警,SOE,4-20mA輸出。 | |
低壓聯(lián)絡(luò )柜、出線(xiàn)柜 | AEM96 | 三相多功能電能表,均集成三相電力參數測量及電能計量及考核管理,提供上24時(shí)、上31日以及上12月的電能數據統計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測,帶有開(kāi)關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現“遙信"和“遙控"功能,并具備告警輸出,可廣泛應用于多種控制系統,SCADA系統和能源管理系統中。 |
動(dòng)力柜 | ACR120EL | 測量所有的常用電力參數,如三相電流、電壓,有功、無(wú)功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能,非常適合于實(shí)時(shí)電力監控系統。 |
DTSD1352 | DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進(jìn)行時(shí)鐘、費率時(shí)段等參數設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實(shí)現數據交換。 | |
AEW100 | 三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。 |
照明箱 | DTSD1352 | DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進(jìn)行時(shí)鐘、費率時(shí)段等參數設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實(shí)現數據交換。 |
DDSD1352 | DDSD1352單相電子式電能表主要用于計量低壓網(wǎng)絡(luò )的單相有功電能,同時(shí)可測量電壓、電流、功率等電量,具有紅外通訊功能,并可選配RS485通訊功能,方便用戶(hù)進(jìn)行用電監測、集抄和管理??伸`活安裝于配電箱內,實(shí)現對不同區域和不同負荷的分項電能計量,統計和分析。 | |
DDS1352 | 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,正反向電能計量,紅外及RS485通訊,電流規格10(60)A,有功電能精度1級。無(wú)功精度2級,尺寸:1P | |
ADW300/4G | 計量低壓網(wǎng)絡(luò )的三相有功電能,具有RS485通訊和470MHz無(wú)線(xiàn)通訊功能,方便用戶(hù)進(jìn)行用電監測、集抄和管理??伸`活安裝于配電箱內,實(shí)現對不同區域和不同負荷的分項電能計量,統計和分析。 | |
ARCM300T-Z-4G | 三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。 | |
給水管道 | 水表 | 計量流經(jīng)給水管道用水的體積總量,適用于單向水流,采用電子直讀技術(shù),通過(guò)RS485總線(xiàn)直接輸出表盤(pán)數據。 |
6.結語(yǔ)
綜上所述,加強電能計量與遠程抄表應用的有效分析,增強它們實(shí)際的應用效果,對電力生產(chǎn)計劃順利實(shí)施及完成至關(guān)重要。因此,未來(lái)電力企業(yè)發(fā)展中應給予電能計量與遠程抄表足夠的重視,對電能計量裝置進(jìn)行不斷的改進(jìn),優(yōu)化其服務(wù)功能,提高抄表作業(yè)效率,為電力企業(yè)長(cháng)期穩定發(fā)展打下堅實(shí)的基礎。
參考文獻
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作者介紹:
韓歡慶,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為建筑能耗系統的設計與應用,