淺談電能管理系統在某煤礦的應用

涂志燕

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

   摘要：針對傳統的煤礦電能管理主要是由專人人工抄表存在抄收數據繁瑣統計困難煤礦用電分析等方面數據缺乏電量蜂谷比不合理等問題。某煤礦應用電能管理系統實現電能計量和電能資源運行監管能清晰描述煤礦的用能情況并采用預警管理以大數據管理等系統管理功能大大地提高了電量蜂谷比實現了煤礦的有效節能。

關鍵詞：電能管控數據傳輸以大網電量蜂谷比節能

0引言

隨著我國國民經濟的快速發展電能供應B趨緊張電能消耗也越來越大煤礦企業既是產能大戶又是耗能大戶為實現煤礦企業內部挖潛降低生產成本節約能源、節約用電巳刻不容緩。

傳統的煤礦用電管理比較粗放如帶式輸送機、刮板輸送機、泵站、潛水泵等設備在尤人工作時常空載運行造成比較嚴重的浪費。對此以某煤礦為例通過對電能管理系統數據傳輸網絡的搭建數據采集、分析以及管理平臺建設等大大地提高了電量峰容比有效地實現了節能取得了較好的效果。

1某煤礦原存在的主要問題

某煤礦公司井下地質條件復雜涌水量大排水耗電量較大。主運輸系統未實現滿負荷運行有壓風、通風、采掘、水源熱泵等諸多大型耗電設備。在地面有110kV變電站、提升機房、壓風機房、洗衣機房、洗煤廠、員工大廈、綜合辦公樓、機采車間及井下-500和-690中央配電室、主運帶式輸送機等重點區域等電能浪費現象相當嚴重。

為了有效降低電能消耗提高設備運行效率，某煤礦利用電能管理系統對全公司生產、生活用電進行自動監測和數據分析即采用強化用電定額的管理合理進行電能調度做好調荷避峰工作促進電能資源的優化配置以提高負荷率、用電峰谷比和功率因數降低各種損耗減少電費開支。

2 煤礦電能管理系統的設計

2.1總體架構

礦井電能管理系統采用分層分布式網絡結構具有良好的可靠性與實時性主要由現場設備層（電能計量終端）、通信管理層（數據采集終端）和主控層（電能管理平臺）3部分組成見下圖。

某礦井電能管理系統架構圖

2.2 數據的原始采集

數據采集利用智能電能計量終端全礦井安裝智能電量計量終端100臺實時采集各主要用電設備用電量。電能質量監控終端其計量精度出廠控制為0.2S級。具有RS-485現場總線通信、開入與開出功能能實現遙信、遙測、遙控功能配合開出功能實現遠程斷電功能電能質量統計分析及擴展Modbus-RTU協議。主要對35kV變電站-500中央變電所以及-690中央變電所等區域全部改造安裝電能質量監控終端。

3 電能管理系統

3.1 綜合性管理與控制

生產用電管理如圖2所示即按照某煤礦電能管理的實際要求電能管理系統實現電能參量的實時采集與網絡化傳輸對電能能源進行綜合性管理與控制。

可實現以下功能

1）實現尖峰、峰、平、谷各段能源管理對各段電量進行監管調整負荷分配。

2）有自動抄表計量功能復費率分時計費負荷曲線管理功能。

3）有事件記錄及查詢功能數據采集查詢分析功能實時監視和報警功能長時間大負荷監控功能等電能調度監視功能檔案管理         功能統計分析功能報表管理、存儲、打印功能以及提供電量消耗對比圖可直接顯示不同結算單位的用電量消耗情況以及某些結算單位所消耗電量在全部消耗中的比重。還有電費支出對比圖可直接顯示不同結算單位在同一段時間內的電費支出情況以及某些結算單位支出電費在全部電費支出中的比例。

生產用電管理圖

4 安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案

4.1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、安全、節約用電有十分重要的意義。構建智能用電服務體系，全面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。

4.2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、醫療衛生、體育建筑等）；

（5）通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）；

（6）交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）。

4.3系統結構

4.4系統功能

4.4.1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。

4.4.2變壓器運行監視

系統對配電系統總進線、主變壓器、重要負荷出線的運行狀態進行在線實時監視，用曲線顯示電流、變壓器運行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負荷率等運行趨勢，分析變壓器負荷率及損耗，方便運行維護人員及時掌握運行水平和用電需求，確保供電安全可靠。

4.4.3視頻監控

視頻監控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內視頻信息。

4.4.4用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析。

4.4.5 APP支持

電力運維手機支持“監控系統"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"和“缺陷記錄"五大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件報警查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查等。

4.5系統硬件配置清單

5 小結

某煤礦采用了電能管理系統的應用使電能管理部門通過網絡監控電能使用情況及用能單位的能耗數據提高了企業電能管理的及時性、準確性及電能利用效率科學地提高了峰谷比值。目前某礦用電峰谷比由應用電能管理系統前的1:1:1提高到1:1:5，平均每月節約電費50多萬元