工廠電能管理系統改造

蔣 毅

（桂林皮爾金頓安全玻璃有限公司，廣西桂林 541003）

0 引言

能源是經濟發展的重要基礎，為響應國家電力需求側改革的號召，實現可持續發展，節能降耗是首要任務。為提升能源管理水平，滿足各部門數據需要，公司決定增加一套新的能源管理系統，該系統通過互聯網與辦公電腦相連接，真正實現在辦公室遠程管理及察看公司的用電情況。

1 公司電能管理現狀

公司配電室輸出的每一路用電均用機械電度表計量，目前統計方式是每月在固定的時間抄一次電表，通過減去上月同一時段的電表讀數，得出一個月的電能使用量。這種計量及統計方法，只能知道每個月的總量。但不清楚每一時段的用電量及負荷情況。這給能源成本分析帶來相當的麻煩，不能很準確的找出能耗變化的真正原因。特別像汽車玻璃水平鋼化爐，耗電大，由于電耗與生產模式、產品結構有很大的關系，經常出現某月每平方米電耗突然增高。由于整個月的品種多，產量大，僅僅靠每月一次的統計，無法了解整個能耗過程，只能粗略的分析相關原因。這種計量及統計方法很難滿足公司管理的要求。

2 電能管理系統的選型

通過網上查詢相關信息,了解到國內外的一些公司已開發成熟的電能管理系統，如美國AB 公司、通用電氣公司，國內的安科瑞、珠海派諾，經綜合比較價格及各系統功能，最終選定珠海派諾公司的方案。

3 派諾電能智能管理系統方案

3.1 系統軟硬件配置

（1）能源管理服務器一臺PMAC3624。采用珠海派諾公司制造的PMAC3624 電能管理系統，產品是一款基于ARM9 平臺的嵌入式電力監控系統服務器。通過加載電能管理軟件功能，采用本產品可組建一個不超過128 臺單回路儀表的監控系統。產品提供4 路的RS485 接口，可直接將儀表接入而無需額外的轉換器等中間設備。通過PMAC3624 的以太網口，可將設備直接連入以太網。用戶端無需安裝任何軟件，使用Google Chrome 瀏覽器（也支持IE8 或以上瀏覽器），鍵入對應的IP 地址即可實現對設備的配置、線路狀態查詢、下載記錄等操作。電能智能系統硬件配置如圖1 所示。

（2）智能電表82 塊。采用珠海派諾科技股份有限公司生產的SPM93 三相多功能電子式電能表，該表采用微電子技術與進口專用大規模集成電路，應用數字采樣技術及SMT工藝等先進技術，該表性能完全符合國家標準一級電能表的相關技術要求，可精確地測量額定頻率為50/60 Hz 交流有功功率，由LED 顯示總有功/無功電能、三相電壓、電流等參數；該類電表分為直接接入式（額定最大電流≤63 A）、經互感器接入式兩種，有一路RS485 通信接口，符合MODBUS 通信協議。

圖1 派諾電能智能管理系統

3.2 系統的現場安裝及調試

（1）能源管理服務器的位置確定。公司占地50 畝，原電表的安裝分布在配電室及車間的各個地方，電表距離最遠的有近250 m，考慮到電表與管理器的通信可靠性及距離不能太遠，決定將能源服務器裝在車間中部，確保到所有電表的距離小于200 m。

（2）新老電表的更換及通信線路安裝。公司共有82 路計量，結合電表分布情況及能源服務器的硬件接口，將電表分四路接入；將配電室各路斷路器及刀開關斷開，將老電表卸下，在老電表的地方重新固定安裝新表，同時接入RS485 通信線，通信線必須配有PVC 線管，以防干擾信號，確保信號傳輸的穩定性。

（3）智能電表參數設置。智能電表要設置兩個關鍵的參數，每個電表的地址（1～82）、互感器變比。

3.3 能源管理系統相關圖表功能

實時數據監控畫面如圖2 所示，電表配置如圖3 所示，電能表的數據如圖4 所示。

4 改造后系統優越性

該系統自2019 年4 月投運以來，運行穩定，在多方面顯示出其優越性。

（1）每月的抄表工作不需到現場，只需在辦公電腦上運行相應軟件，就可讀出所有電表的數據，輕松便捷。

（2）電能測量采用電子式電表記量，此電表通過RS485 總線或Modbus 與計算機電路相連接，經過計算機實時數據采集，經相應的軟件計算，輸出各種數據及圖線，如每一時刻的電流、電壓、電能，這樣就很直觀的了解電耗情況。

（3）智能系統存儲了大量的數據，非常方便管理者分析相關生產過程，并做出正確的節能改進措施。

（4）生產部管理者可隨時查詢相關數據，監控整個生產過程，由于有了基礎數據，為能耗考核打下基礎。

（5）通過電流監控，設備部工程師可隨時知道重點設備的運行情況，以便急時采取相應措施。

（6）此系統的相關數據非常方便財務部做能源成本分析以及物流部做能源數據統計。

（7）將能耗大的生產線的全部能耗，準確的顯示在所要跟蹤的生產線上，做到每個班的人員能實時監控可記錄該線的電耗，便于為下一步進行每班的電耗考核做準備。

圖2 實時數據監控畫面

圖3 電表配置圖

圖4 電能表的數據

（8）進行電耗的準確反映和考核后，可以提高操作人員的操作技能和組織能力，使他們能在最低能耗下，生產出滿足工藝要求產品，降低產品的生產成本。

（9）通過對全場耗電大的設備的能耗跟蹤、分析，就可以對比同行業其他工廠的能耗，及時對能耗高的設備進行改進、改造和更換。

5 結束語

系統投資不大，但具備多種電能管理的功能，可推廣到各制造型企業的電能管理。