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電力需求側(cè)管理及智能電力監(jiān)控技術(shù)在服裝制造行業(yè)錯峰限電中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):925更新日期:2014-03-21

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801

一、行業(yè)用戶用電特性分析

服裝制造業(yè)按國民生產(chǎn)行業(yè)分類可細(xì)分為:紡織服裝制造業(yè)、紡織面料鞋的制造業(yè)、制帽業(yè)。

該行業(yè)一般都由10kV變電所和0.4kV供電,其用電負(fù)荷中等或較?。簧a(chǎn)性質(zhì)為三班制連續(xù)作業(yè)。服裝制造業(yè)屬于勞動密集型企業(yè),每個車間為一條生產(chǎn)流水線,使用的設(shè)備數(shù)量多、功率小,負(fù)荷相對比較平穩(wěn)。服裝企業(yè)非生產(chǎn)用電除辦公樓外,廠區(qū)內(nèi)都建有宿舍和食堂,非生產(chǎn)用電約占總用電量的10%左右。

服裝制造行業(yè)用戶設(shè)備分類表

類別

主要設(shè)備

備注

非生產(chǎn)性負(fù)荷

空調(diào)、電梯、照明

一般

輔助生產(chǎn)負(fù)荷

中央空調(diào)、照明

一般

主要生產(chǎn)性負(fù)荷

裁剪機、縫紉機、壓燙機、孔壓機

一般

安全保障負(fù)荷

消防及治安用電設(shè)備

重要

 二、行業(yè)用戶參與錯峰限電能力分析

1. 該行業(yè)用戶一般生產(chǎn)時間為7:30~21:00,在生產(chǎn)時間段負(fù)荷曲線相對穩(wěn)定,在高溫或嚴(yán)寒季節(jié),該類企業(yè)的用電需求也有所變化,隨著溫度的變化,用電負(fù)荷將有上升,夏季高溫期間將增加35%左右的空調(diào)負(fù)荷。服裝制造行業(yè)的辦公、生活用電約占總用電的10%左右,生產(chǎn)用電以車間為單位,每個車間的上下道工序相互銜接,錯峰時只能以車間為單位進(jìn)行限電。

2. 緊急錯峰限電,可停用非生產(chǎn)性負(fù)荷和生產(chǎn)性負(fù)荷,可以快速響應(yīng)錯峰實施。該行業(yè)用電負(fù)荷中等偏小,緊急錯峰限電效果較好。

3. 階段性錯峰,該行業(yè)用戶可以通過組織部分生產(chǎn)車間停產(chǎn)讓電的方式開展,階段性錯峰效果較好。

三、行業(yè)用戶參與錯峰限電技術(shù)方案

(一)缺口等級Ⅳ級參與方案

1. 階段性錯峰:

執(zhí)行錯峰指令,大型服裝廠對辦公用電、生活用電等部分非生產(chǎn)用電限電、部分車間停產(chǎn),保證企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。中小型服裝廠每周開六停一。

2. 緊急錯峰:

接到錯峰指令后快速停用辦公用電(電腦、打印機、照明、空調(diào)、電梯)等非生產(chǎn)性負(fù)荷,然后根據(jù)指令釋放負(fù)荷恢復(fù)正常生產(chǎn)。

(二)缺口等級Ⅲ級參與方案

1. 階段性錯峰:

執(zhí)行錯峰指令,大型服裝廠對辦公用電、生活用電等部分非生產(chǎn)用電限電、部分生產(chǎn)車間停產(chǎn),保證企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。中小型服裝廠每周開六停二。

2. 緊急錯峰:

接到錯峰指令后快速停用生產(chǎn)輔助設(shè)備和部分生產(chǎn)車間的孔壓機、裁剪機、縫紉機、粘合機、斷布機等生產(chǎn)負(fù)荷進(jìn)行限電。然后根據(jù)指令釋放負(fù)荷恢復(fù)正常生產(chǎn)。

(三)缺口等級Ⅱ級參與方案

1. 階段性錯峰:

執(zhí)行錯峰指令,大型服裝廠對辦公用電、生活用電等部分非生產(chǎn)用電限電、部分生產(chǎn)車間停產(chǎn),保證企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。中小型服裝廠每周開六停三。

2. 緊急錯峰:

在執(zhí)行Ⅲ級方案的基礎(chǔ)上,繼續(xù)停用部分生產(chǎn)車間進(jìn)行限電,完成錯峰指標(biāo)。然后根據(jù)指令釋放負(fù)荷恢復(fù)正常生產(chǎn)。

(四)缺口等級Ⅰ級參與方案

1. 階段性錯峰:

執(zhí)行錯峰指令,企業(yè)停產(chǎn),非生產(chǎn)用電只留門衛(wèi)、消防、職工生活等用電。

2. 緊急錯峰:

在執(zhí)行Ⅱ級方案的基礎(chǔ)上,繼續(xù)停用部分生產(chǎn)車間進(jìn)行限電,直至企業(yè)停產(chǎn),非生產(chǎn)用電只留門衛(wèi)、消防、職工生活等用電以完成錯峰指標(biāo)。然后根據(jù)指令釋放負(fù)荷恢復(fù)正常生產(chǎn)。

四、行業(yè)用戶參與錯峰限電風(fēng)險及注意事項

1. 服裝制造業(yè)屬于勞動密集型企業(yè),一般每個車間的工人數(shù)大都超過一百人,大型服裝企業(yè)每個車間工人數(shù)一般超過五百人。由于服裝企業(yè)的生產(chǎn)車間均為全封閉,因此夏季空調(diào)負(fù)荷很大,在需要限電時企業(yè)為保證產(chǎn)品質(zhì)量和工人不停工,優(yōu)先考慮停用生產(chǎn)設(shè)備,保留空調(diào)用電和照明用電。

2. 服裝制造行業(yè)的企業(yè)接到訂單后,給予的生產(chǎn)時間都很短,需集中力量生產(chǎn),如企業(yè)參與錯峰限電后,影響訂單的完成情況,造成不能按合同及時交貨,特別是以外貿(mào)訂單為主的企業(yè),將面臨很大的考驗。

3. 服裝企業(yè)都是勞動密集型企業(yè),工人薪資都是按基本工資加計件提成的模式確定,如企業(yè)參與錯峰限電后,有部分工人被迫停工,影響其工資收入,zui終導(dǎo)致工人流失,給原本就招工難的服裝行業(yè)雪上加霜。

因此,該行業(yè)用戶參與錯峰時,企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實際情況,科學(xué)、合理地編制內(nèi)部應(yīng)急預(yù)案,主動配合錯峰實施,杜絕惡性事故發(fā)生,主動承擔(dān)社會責(zé)任同時將損失降到zui低。

五、智能電力監(jiān)控的功能與應(yīng)用

5.1項目概況

蘇州某紡織制造廠變配電系統(tǒng)主要由工廠一樓高壓電機出線和三樓配電室進(jìn)行變配電管理,共計一個高壓出線回路,32個低壓出線回路,高壓出線回路,工廠三樓配電室提供整個常熟滌綸的生產(chǎn)所需電力。監(jiān)控值班室設(shè)置在工廠的二樓監(jiān)控室。

5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-3000電能管理系統(tǒng)以監(jiān)控主機、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺,它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖下圖所示:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

1)站控管理層

站控管理層針對電能管理系統(tǒng)的管理人員,是人機交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的zui上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機交互界面,對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況。

監(jiān)控主機:用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口,進(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。

打印機:系統(tǒng)召喚打印或自動打印圖形、報表等。

UPS:保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電,在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時,保證站控管理層設(shè)備的正常運行,提供足夠的時間進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。

2)網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層設(shè)備為CP134U-I擴展卡。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時,轉(zhuǎn)達(dá)上位機對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。

通訊介質(zhì):系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線,以RS485接口,MODBUS通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上位機的實時通訊。

3)現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由智能儀表組成,采用具有高可靠性、帶有現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端,向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。測量儀表擔(dān)負(fù)著zui基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù),其監(jiān)測的數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確并實時傳送至監(jiān)控主機。

5.3系統(tǒng)功能

上位機軟件為Acrel-3000電能管理系統(tǒng)組態(tài)軟件,該軟件是對現(xiàn)場電參量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與監(jiān)測的軟件,zui大的特點是能以靈活多樣的“組態(tài)形式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成,它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法,只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”,便可以非常容易地實現(xiàn)和完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測功能。Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有友好的人機交互界面,可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備各電參量及開關(guān)量狀態(tài),并將采集到的數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控主機進(jìn)行實時顯示與存儲。系統(tǒng)還提供了實時曲線和歷史趨勢曲線分析,符合用戶設(shè)計需要的報表、事件記錄和故障報警等功能。整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)所有回路用電量的采集和統(tǒng)計,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動抄表、電力監(jiān)控與電能管理功能。

①數(shù)據(jù)采集和顯示

現(xiàn)場儀表測量并采集回路數(shù)據(jù)信息,上位機軟件再對現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)進(jìn)行定時或周期采集并存儲,可以自由設(shè)置采集的時間周期,zui小的系統(tǒng)支持的采集周期??梢噪S時查看任一表計的瞬時表值、累計量等信息,記錄時間間隔內(nèi)電力儀表的電壓、電流、功率因數(shù)和有功電度等。這些參數(shù)信息可以自動保存到數(shù)據(jù)庫中,便于查詢。

系統(tǒng)具有友好的人機界面,便于普通的現(xiàn)場值班人員查看并記錄相關(guān)信息,系統(tǒng)一次圖不僅顯示了線路的開關(guān)狀態(tài),還實時顯示電壓、電力、有功電度等重要的電力參數(shù)。所有數(shù)據(jù)信息都定期的保存到數(shù)據(jù)庫中。

②遠(yuǎn)程抄表

系統(tǒng)對所有采集到的數(shù)據(jù)都能實時的顯示,并保存到數(shù)據(jù)庫中,因此可以手動查詢每個回路的所有實時及歷史電參量數(shù)據(jù),并以表格的形式展現(xiàn)給用戶,便于打印、保存。

③電能報表與棒圖

系統(tǒng)采集的有功電度數(shù)據(jù),按照回路名稱的不同,自動生成日報表、月報表和年報表并有報表打印功能,并可對某一回路的某一時間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢與打印,同時這些報表也能以Excel的格式導(dǎo)出。

系統(tǒng)還可以根據(jù)生成的電能報表,對每一回路的用電量根據(jù)時間不同形成年用電棒圖、月用電棒圖以及每日的用電棒圖,便于查看。

④電流、功率趨勢曲線

對于所有回路,不僅可以對電流、功率進(jìn)行實時顯示與監(jiān)測,并可以根據(jù)保存的歷史數(shù)據(jù)做成趨勢曲線,可以查看實時和歷史變化趨勢,預(yù)測電力負(fù)荷容量,并可對電力故障進(jìn)行查詢,保證電力負(fù)荷的安全運行。

⑤事件記錄與報警

主要用于查看歷史報警信息;幫助用戶進(jìn)行事故查詢與追憶;支持歷史查詢,打印等功能。實時報警信息會即時彈出,提醒用戶所進(jìn)行的操作。并對所有操作具有自動事件記錄功能。

六、主要監(jiān)控產(chǎn)品

(1)高壓回路或低壓進(jìn)線回路選ACR330ELH儀表

該表為電能質(zhì)量分析儀表,主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計;THDu,THDi、2-31次各次諧波分量;電壓波峰系數(shù)、波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計算;電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警);RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜。

(2)低壓聯(lián)絡(luò)或出線回路選ACR220EL電力儀表

該表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計、zui大需量統(tǒng)計;4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:96×96mm,開孔尺寸:88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜。

(3)低壓出線柜選ARD系列

該表測量三相電流、定值查詢、定值整定、過載、斷相(不平衡)、堵轉(zhuǎn)、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護(hù)功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護(hù)、SOE記錄、多種起動模式、RS485通訊接口、MODbus協(xié)議/Profibus-DP協(xié)議可選。

(4)節(jié)能產(chǎn)品可選導(dǎo)軌表或APF有源濾波裝置

照明箱DDSF1352電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費率電能統(tǒng)計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:76×89×74mm,4模數(shù)。適用于照明箱的電流、電壓測量;單相電能計量。

ARD

DTSF1352導(dǎo)軌式電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費率電能統(tǒng)計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于照明箱的三相電能計量。

DTSD1352導(dǎo)軌式電表主要功能:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計、zui大需量統(tǒng)計;電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于動力柜。

ANAPF系列有源電力濾波裝置,以并聯(lián)方式接入電網(wǎng),通過實時檢測負(fù)載的諧波和無功分量,采用PWM變流技術(shù),從變流器中產(chǎn)生一個和當(dāng)前諧波分量和無功分量對應(yīng)的反向分量并實時注入電力系統(tǒng),從而實現(xiàn)諧波治理和無功補償。

七、設(shè)備清單

序號

名稱

型號、規(guī)格

單位

數(shù)量

備注

1

電力儀表

 

 

 

 

 

網(wǎng)絡(luò)電力儀表

ACR330ELH

1

安科瑞

 

網(wǎng)絡(luò)電力儀表

ACR220EL

32

安科瑞

2

監(jiān)控中心值班室

 

 

 

 

 

操作臺

YT-341

1

香河

 

工作站主機

IPC-610L/769VG/E5300/2G/500G/DVD/88小鍵+鼠標(biāo)(原裝整機標(biāo)配)2個串口

1

研華

 

顯示器

L197WA

1

聯(lián)想

 

UPS電源

C1K/1KVA

1

SANTAK

 

打印機

HP 1108 A4幅面

1

惠普 甲供

 

系統(tǒng)軟件

正版微軟WINDOWS XP/SP3

1

微軟 甲供

 

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機

D-LINK 16口

1

D-LINK

 

工業(yè)串口服務(wù)器

NPORT5232I     RS485接口×2  帶光隔

4

MOXA

 

工業(yè)開關(guān)電源

KDYA-DG30-24K

4

華力

 

電能管理軟件

系統(tǒng)組態(tài)軟件Acrel-3000V6

1

安科瑞

 

電能管理軟件

數(shù)據(jù)存儲軟件Acrel-dbSQL

1

安科瑞

 

電能管理軟件

電能管理軟件Acrel-EnerSys

1

安科瑞

 

電能管理軟件

設(shè)備驅(qū)動軟件Acrel-Driver

1

安科瑞

 

光電轉(zhuǎn)換器

單模光電轉(zhuǎn)換HTB-1100S(25km)

8

 

3

工程材料

 

 

 

 

 

通訊線纜

單模4芯光纖

千米

2

 

 

通訊線纜

屏蔽雙絞線RVVSP 2*0.75

千米

0.2

起帆

 

通訊線纜

BVR 1.5mm

千米

4

 

 

工程輔材

拖線板、轉(zhuǎn)換線、線管、標(biāo)牌等

1

 

 

計量箱

每個變電所內(nèi)配置1臺共需4臺。

4

 

 

光纖附件

含熔接、尾纖、法蘭、跳線等

4

 

4

工程施工及調(diào)試

 

 

 

 

 

通訊線纜鋪設(shè)

 

2200

 

 

綜合調(diào)試

 

人/天

25

 

 

設(shè)備運輸費用

 

1

 

 

培訓(xùn)費用

 

1

 

 

施工改造費用

 

1

 

 

參考文獻(xiàn):

[1]安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)解決方案.2013.1版.

[2]服裝制造行業(yè)錯峰限電技術(shù)指導(dǎo).

 作者簡介:

徐霜,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng),: 2880157857

 

 

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