某電廠目前在役機組共930MW，分兩期建成。一期2臺超高壓150MW機組2003年投產，二期2臺亞臨界315MW機組2006年投產。機組投產之初，輔機電能收集記錄采用傳統的抄表和人工計算方式，不能夠滿足動態分析管理的需要，亟須建立一套準確、可靠的電量數據自動采集分析系統，來完成對輔機電能使用合理性的管理。

通過自動化手段實現輔機電量報表自動更新、電量平衡分析、輔機耗電率在線監督、輔機電量指標競賽自動更新等功能，通過電能自動化采集降低生產數據收集分析成本，可以實現公司生產管理的自動化、準確化和科學化。

1輔機電能監督管理系統存在的問題

廠用輔機電量收集采用傳統的人工定時抄表、手動計算方式，存在4個方面的問題。

（1）電能抄錄、計算、登記報表時間長，流程繁瑣，管理人員須通過運行日報表收集相關電量報表數據，再手動錄入完成相關的數據指標分析計算，重復性工作多。

（2）人為讀數誤差和書寫計算錯誤難以杜絕，準確性靠運行人員的工作態度保障，輔機電量計算偏差大。依托手工采集的電能數據進行指標競賽，公平性難以保證。

（3）僅能提供按運行輪值抄錄的數據，不能及時提供輔機方式優化所需數據。

（4）數據資源共享性差，不能實時查詢、分析，歷史追溯和統計管理困難。

2 廠用輔機電能管理現狀

2.1一期機組

通過技術經濟比較，確定實施方案1：對數據采集單元進行擴展，將系統升級為智能化電氣監控管理系統，通過該系統的用于過程控制的對象鏈接與嵌入（OPC）服務功能把數據送至公司生產實時信息（PI）系統，需要數據的用戶可以自由取數。系統總體設計方案如圖1所示。

圖1 一期機組廠用輔機電能監督管理系統

2.2二期機組輔機電能管理現狀分析

二期機組廠用輔機配置專用電能表，通過現場手動抄表，人工計算，形成報表數據；6kV開關綜合保護裝置雖然具備電能采集功能，但版本較低；二期脫硫輔機沒有配置專用電能表，電能數據需要從綜合保護裝置抄錄。

根據現場實際情況，制訂了2套方案，分析其可行性。

表2 二期電能采集實施方案分析

經綜合比較，確定實施方案2：配置獨立的電能采集系統，增加脫硫輔機電能表，通過該系統的OPC服務功能把數據送至公司PI系統，需要數據的用戶可以自由取數。系統總體設計方案如圖2所示。

圖2 二期機組廠用輔機電能監督管理系統

3 技術改造過程

以該公司二期機組輔機電能采集系統為例進行說明。

3.1安裝硬件設備及通信接口工作

（1）在鍋爐電子間新增一面專用輔機電量采集器屏，用以布置光電模塊、DC2000采集器以及后臺管理機。

（2）在二期機組脫硫6kV開關柜安裝多功能網絡儀表APM830、通信線和光電模塊。多功能網絡儀表為采用三相四線制數字式的多功能電表，按照DL／T448—2016《電能計量裝置技術管理規程》規定的電壓、電流測量精度0.2級、有功電能精度0.5級的要求，具備電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率的測量及顯示功能，具備有功電量、無功電量的計量及顯示功能。

（3）二期機組主要輔機所配置的電能表具有RS485通信接口功能，滿足通信協議要求，在6kV開關柜內安裝了通信線和光電模塊，構建起現場數據傳輸網絡。

（4）就地輔機電能表通過RS485通信線及光纖通信接入采集器Anet-2E4S1，實現電能表和多功能網絡儀表的電量采集。采集器經網絡通信將采集的電量上傳至后臺管理機電能采集系統。電能采集系統能連續采集數據，從各輔機電能表采集至傳輸終端，采樣周期及傳輸延時小于1min。

3.2建立數據庫系統，實現資源共享

（1）在后臺管理機電能采集系統中建立輔機實時電量顯示界面，實現電量數據終端機在線監督。

（2）在后臺管理機安裝PI系統接口程序OPC鏈接，實現電量數據與PI系統通信。

（3）在生產實時數據庫中配置輔機電量點名，點名配置按照電氣一次接線圖順序排列。后臺管理機啟動運行正常后，只要開啟PI系統接口程序 OPC 鏈接，即可實現后臺機實時上傳發布電能數據，PI系統實時接收數據，做到數據資源共享。

（4）公司各部門所使用的軟件系統可以通過該平臺接口實現信息的即時通信，按照各自需求管理相應業務。

4綜合分析應用

在電能采集基本功能的基礎上，進行應用二次開發，實現了電能數據與熱機實時數據的互相支援，提高了分析數據的完備性。

4.1應用案例1

工作小組編制了廠用輔機電能監督管理系統報表，報表分為底碼錄入、電量日報、電能平衡及表計監督、實時能耗 4大板塊。通過程序鏈接，實現發電量、上網電量、廠用電率、輔機能耗、電量平衡的自動更新。公司辦公網絡內任一辦公電腦中安裝2003 以上版本Excel程序及 PIDatalink插件后，即可使用廠用輔機電能監督管理系統報表，查詢實時、歷史電量數據。操作方法。

（1）打開廠用輔機電能監督管理系統報表程序，選擇 “工具／加載宏"按鈕，“√"選 “PIData　link"。

（2）在底碼錄入區輸入當日報表中發電量、上網電量、主變壓器電量、高壓廠用變壓器電量、高壓備用變壓器電量底碼。

（3）在動力報表中選擇報表日期，電量數據將會根據報表中的日期自動加載更新。通過報表中的電量平衡棒形圖可以判斷表計使用情況，監督廠用電能平衡的情況，同時還可以查詢系統運行后各時段的機組各輔機實時能耗分布情況、電能平衡情況。

4.2應用案例2

電量數據實現生產實時系統資源共享，公司小指標競賽管理系統的電能及輔機耗電率采用電能量采集系統的數據，數據指標計算、分析更加實時、準確，提高了指標競賽管理系統的公信力。廠用輔機電能監督管理系統投運后，與原生產實時系統的熱機測點相結合，搭建輔機能耗管控平臺，輔機電能使用更加合理，同時還實現了節能潛力分析。

4.3應用案例3

與冷端原有測點結合，自動采集冷端運行參數和電能數據，根據機組負荷率及環境因素，綜合考慮主機效率和輔機耗電情況，在線量化分析循環水泵的運行方式。

4.4 應用案例4

自動采集引／送風機、煙氣處理系統耗用電能及相關參數，檢查變氧量運行下的節能潛力，并定量分析爐膛總阻力變化對輔機能耗的影響。

4．5 應用案例5

自動采集輔機電能、運行電壓及電流等相關參數，計算輔機的運行功率因數，可為大電機無功分布補償節能提供補償設備選型依據。

4．6 應用案例6

空氣壓縮機運行過程中，受控制方式及用戶的不確定性影響，存在空載運行時間。空載運行時需要消耗電能，但對工藝流程不起到實際作用，降低了空氣壓縮機運行的效率。通過采集電能數據及運行數據，量化給出了空氣壓縮機控制回路改造的節能收益。

5 安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案

5.1概述

用戶端消耗著整個電網80%的電能，用戶端智能化用電管理對用戶可靠、、節約用電有十分重要的意義。構建智能用電服務體系，推廣用戶端智能儀表、智能用電管理終端等設備用電管理解決方案，實現電網與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內容主要包括：先進的表計，智能樓宇、智能電器、增值服務、客戶用電管理系統、需求側管理等課題。

安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過對用戶端用電情況進行細分和統計，以直觀的數據和圖表向管理人員或決策層展示各分項用電的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節約電能，為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。

5.2應用場所

（1）辦公建筑（商務辦公、大型公共建筑等）；

（2）商業建筑（商場、金融機構建筑等）；

（3）旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）；

（4）科教文衛建筑（文化、教育、科研、衛生、體育建筑等）；

（5）通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據等）；

（6）交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）。

5.3系統結構

5.4系統功能

5.4.1實時監測

系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。

5.4.2電能統計報表

系統以豐富的報表支撐計量體系的完整性。系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可分析追溯，維護計量體系的正確性。

5.4.3詳細電參量查詢

在配電一次圖中，當鼠標移動到每個回路附近時，鼠標指針變為手形，鼠標單擊可查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數、正向有功電能，并可以查看24小時相電流趨勢曲線及24小時電壓趨勢曲線。

5.4.4運行報表

系統具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、時間或選擇查詢更新的記錄數據等，并通過報表方式顯示出來。用戶可以根據需要定制運行日報、月報，支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶要求導出PDF格式文件。