配網智能優化節電系統的設計及管理

摘 要： 文章介紹了目前國內電網情況，對改善電網質量進行了系統配置優化設計改造。

關鍵詞： 電網質量 節能 諧波治理 補償 軟啟動

一、配網智能優化節電系統設計背景

工業企業是我國能源消費的大戶，能源消費量占全國能源消費總量的70%左右。其中鋼鐵、有色、煤炭、電力、石油石化、化工、建材、紡織、造紙等九大重點耗能行業，其用電占整個工業用電的60%以上，但單位能耗平均卻比國外先進水平高出40%。

隨著市場經濟體制的不斷成熟，國內大多數企業面臨全球化的市場競爭日益加劇，多數企業都面臨著利潤下滑的處境。而在工業企業的各項成本中，電費已成為目前緊隨物料成本、人工成本之后的能源緊缺與環境第三或第四項最大的成本，但對大多數工業企業而言，電費也是未被企業控制的最后一項成本，由于管理、工藝、技術等各方面原因，用電利用效率普遍偏低，節能潛力巨大，因此通過技術和管理手段降低電費支出成本、拓展利潤空間已經勢在必行。

二、工業用電能源浪費癥狀分析及對策

1.癥狀分析

（1）負荷側運行效率低。

（2）電力品質低，電能質量差。

（3）能源管理方式粗放。

2.對策

面對目前國內在配網節電技術上普遍存在的突出問題，我公司秉承技術先進、服務優質、運營高效的節能理念，開發出WPZYJ配網智能優化節電系統。該系統綜合采用先進的傳感量測技術、信息通信技術、分析決策技術、自動控制技術和能源電力技術，對配電系統中的主要能耗設備和關鍵節點的主要電力參量進行采集，量身定制合理的節能方案并提供多種優化節電設備，讓企業全面掌握全廠配電系統的整體能耗狀況，通過分析客戶的用電習慣與負荷分配、用電量與損耗統計、電費開支統計、電能質量監測、設備開停記錄等，幫助用戶發現能耗漏洞、節電空間、電能改善機會等，通過科學有效的管理和和先進的控制分析策略及優異的節能設備，使企業具備系統化、合理化、經濟化、信息化的用電管理模式，提升系統能效管理層次，達到合理用電、經濟用電、安全用電的目的。

三、配網智能優化節電系統設計理念

1.系統節能實現可持續的節能增效

WPZYJ配網智能優化節電系統正是從工業用電能源浪費的典型癥狀入手，通過著重解決供配電系統運行效率低、電力品質低和電能質量差、能源管理方式粗放三個層面的問題，最大限度地挖掘用電企業的節能潛力，實現能效的最大化。徹底打破從最原始的行為節能到靠單一產品節能的模式，推行全面系統節能的概念，實現可行并持續的節能增效。

2. 3EM（EEEM）用戶側電效管理理論

集技術手段和管理方法合二為一的技術管理體系。它是由第三方機構在不影響用戶用電水平和不降低用電舒適度的情況下，通過特定的手段達到使用戶降低電能消耗、優化系統、保護設備的目的的一種管理理論，其典型特征是通過采用更先進的技術、設備、工藝和管理手段，為用戶提供更好的服務而消耗更少的電能。

（1）加強管理。

以WPZYJ配網智能優化節電系統軟件為基礎構建企業電力管理中心平臺，實現電力參數統計數據處理、電能質量分析、負荷及效率分析、節能優化策略分析、電力報表、SOE等強大功能徹底解決能源管理方式粗放問題。采用企業電力管理中心對全廠用電系統進行精細化、可視化科學管理，通過對配電網的全方位監控統計、分析診斷和調配，一般可以獲得5%～10%的電能效率提升。

（2）改善電力品質。

增強企業配電網的適應性和自動化程度，跟隨電網和負荷的變化而自適應調整，平衡三相電壓和電流、穩定系統電壓在設備經濟運行點、治理諧波和浪涌等電力垃圾，盡量減少電力負效應和損失，延長設備使用壽命，加強電力品質的監控和改善控制，一般可以獲得3%～8%的電能效率提升及更多的隱性效果和驚喜。

（3）提高負荷側的設備運行效率。

萬洲電氣常年從事“電動機控制與節能”和“電力系統自動化和節能”這兩大技術領域產品的研發設計與應用，由我公司提供的線路節能、變壓器節能、電動機節能、照明節能、電加熱設備節能等種類齊全的節能產品徹底解決企業電力管理中心通過數據匯總、分析出的配電系統運行效率低、電力品質低、電能質量差的問題。通過提高負荷側的設備運行效率一般可以獲得5%～20%的提升。

四、配網智能優化節電系統可提供的服務

1.系統運行監視和控制

在監控界面中，顯示整個電力監控系統的網絡圖，動態刷新顯示各主接線圖上的實時運行參數和設備的運行狀態（是否經濟運行、是否有報警信息），并支持遠程控制功能，系統畫面可以根據實際需要進行組態。對現場設備的操作（如合/分閘控制、電機的軟啟動/停機等）可進行遠程手動操作和自動控制操作兩種，并具有權限保護，防誤閉鎖功能。

2.故障報警和事件記錄

系統在運行時自動記錄系統狀態變化、操作過程等重要事件，一旦發生事故，可以此作為分析事故原因的依據，為實現事故追憶提供基礎資料。

提供多種故障報警方式，聲、光報警，語音文件報警，對故障的位置進行著色處理，便于值班人員迅速排除故障。

3.節能產品的監控

提供節能產品專業的監控服務，為每個產品量身打造監控操作界面，用戶能全面了解設備的運行狀態，遠程對設備進行控制和參數修改操作。設備控制方式有自動控制和手動控制兩種。

4.歷史數據管理

軟件對所有實時采樣的數據、順序事件記錄等建立歷史數據庫。在監控畫面中能夠自由定義需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢最近更新的記錄數，顯示并繪制曲線圖、柱形圖、餅圖。

5.報表管理

6.用戶權限管理

7.綜合優化分析

（1）電能質量分析。

（2）用電負荷分析。

（3）電量與電費計量分析。

（4）用電數據綜合對比分析。

（5）節電效果分析。

8.遠程在線服務功能

五、節能系統為客戶提供的具體解決方案

現抽舉目前最典型木業，根據其行業特點進行分析并提供解決方案如下：

結合目前使用情況來看，根據各類行業及電網利用情況，使用WPZYJ系統進行持續用電優化和用電管理后可達到5%～30%的節電效果。萬洲電氣自主研發的WPZYJ系列配網智能優化節電系統給用戶提供了自動化的監控平臺，對用電質量和重點環節的實時及歷史數據進行分析，持續優化系統用電效率，可根據需要進行各種報警的設置，關聯生產工藝，提升用電設備的使用效率，提高用電管理的水平，讓隱性的用電浪費浮上水面，改善不正當的用電習慣。作為專業的節能公司，在我們看來用戶之所以不能發現節電的潛力，是由于用戶沒有足夠的數據用來分析，從而發現問題，而WPZYJ系列配網智能優化節電系統正是為了完成這一使命而誕生，為客戶構建了一套規范有效的企業電能管理系統。

參考文獻：

[1]黃俊.半導體變流技術[M].北京：機械工業出版社.

[2]顧繩谷.電機及拖動基礎[M].北京：機械工業出版社.

[3]劉宗富.電機學[M].北京：冶金工業出版社.

[4]中國建筑標準設計研究院.電氣設備節能設計組織編制.中國計劃出版社.

[5]姚福來.電氣節能控制方法與實踐.中國電力出版社.