什么是“电能管理系统”

安科瑞徐赟杰18706165067

背景

电能因为方便传输、易于转换、便于控制等特性，成为广大企事业单位生产、办公最主要的能量来源。双碳背景下，由于电能清洁、高效、零排放的特点，能源消费侧将逐步以电代煤、以电代油、以电代气，形成以电为中心的能源消费体系，电能的使用将更加广泛。

与内能相比，电能具有突出优点：首先，电能可以集中生产，分散使用，便于传输和分配；其次，电能便于和其他形式的能量转换，很容易转化为内能、光能、机械能、化学能等多种形态的能量，满足生产和生活多方面的需要；第三，电能便于实现快速、精确控制，能有效地促进生产过程的机械化、电气化和自动化。

现状

①一些对供电可靠性要求很高的场合，如果电力供应意外中断，即使是极短时间的停电也会造成生产停滞，产品报废，甚至发生重大设备损坏或人身伤亡事故。

②自动化、信息化程度的不断提高，越来越多新型的、智能的用电设备投入使用，也带来了更多的电能质量问题，在一定程度上降低了设备的整体效率，也对企业内部供配电的稳定性造成了影响。

③随着电能在企事业单位能源消费比重的不断提高，电能成本以及和电能相关的运营成本所占的比重正大幅度增长，用户对提高设备效率、减少电能浪费、降低电费成本的关注度越来越高。

④供配电设施长期运行后，由于电缆绝缘层老化破损，使得绝缘性能下降，造成漏电问题，泄漏电流流入接地点处形成发热现象，经长期高温累积容易引发火灾。高压开关柜内母排接头、电缆接头等电气连接点，因松动、落灰等原因导致发热，造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患。

需求

企事业单位内部的供配电结构日趋复杂，用电设备不断增加，在电能的供应、分配、使用过程中面临更多的风险，用户对提高供电可靠性、减少故障次数、缩短事故时间、降低用电成本、提高供电质量、降低电气安全风险有了更多要求，必须建立一套健全的电能管理系统，而且对软件系统有了更高的要求。

使用方便：不局限于只在变电所的监控中心值班室使用系统，在网络互通的情况下，通过浏览器、手机APP均可操作电能管理系统，随时随地了解企业内部供配电运行情况。系统的报警要分级分类，不是全都汇总在一起，容易遗漏重要报警，要支持短信、电话、APP、邮件、语音等各种方式发送报警。

安全完善：要有完善的权限管理，重要遥控指令要二次动态密码确认，避免误操作。要加强数据管理，软件要经过等保认证，经主流漏洞扫描软件扫描无缺陷。

稳定可靠：系统要可靠运行，要具备双路由、双主机运行策略。网络中断时，要能将数据保存在现场设备中，待网络恢复后补传，避免数据丢失。

可扩展强：要具备服务器资源扩展、软件功能扩展的能力，避免后续新增监测点位、新增功能需要更换服务器或软件，造成数据资产丢失。

改造灵活：要根据现场情况，灵活选择有线或无线组网方案，降低施工改造成本，在重点应用场合，软件要能部署在国产操作系统上，要支持Linux操作系统，数据库软件要开源免费。

方案

通过在企事业单位内部供配电的关键场所、关键设备上安装监测、计量、控制、保护等各类智能传感器，搭建涵盖10kV中高压到0.4kV低压的完整电力测量、计量、控制体系，结合视频监视手段，实现对企事业单位内部电能的24h不间断监视。即时发现供配电中的隐患，减少事故发生次数。即时定位故障点，缩短故障恢复时间。通过梳理电能流向，发现电能浪费或低效用能情况。结合高标准电能质量分析装置，全面发现电能质量问题。

Acrel-3000电能管理系统，助力用户实现可靠、安全、优质、经济的电能使用需求。

电能管理系统网络结构一般由三部分组成：

数据应用层：是由一台或多台服务器，工作站，以太网交换机，打印机等设备组成，其主要任务是收集现场设备的各种信息并建立数据库；通过友好的人机界面和强大的数据处理能力，实时监测现场设备的运行状态、运行参数和故障信息，并能对设备实施远程遥控，是系统与运行人员之间的接口。

数据采集层：的主要任务是收集本地的各种信息，并将信息通过以太网上传给应用层，实现现场设备的监视、测量和控制等功能。

现场设备层：由多功能仪表、采集设备、继电保护装置等设备组成。

全面的企事业单位内部供配电管理，一套就够了！！！

软件功能

地图导航

结合电子地图显示配电室的分布情况，并汇总变电所数量、累计撞击容量、累计运行容量等信息，点击图标可跳转至变电所详细信息。也支持导入厂区布局图的方式显示变电所分布情况。

配电监测

实现对企事业单位内部10kV到0.4kV不同电压等级的完整监测，涵盖10kV变电所、0.4kV配电房、母线槽、楼层配电箱、车间动力柜、照明配电箱、精密配电柜等各种供配电场所，可接入综保、电能质量分析装置、变压器温控仪、多功能电力仪表、电气安全监测装置、无线测温、功率因数补偿器、柴油发电机、直流屏、UPS、ESP等各种监控装置。根据现场情况灵活配置配电一次图，自动生成通讯状态图。

环境监测

实现对10kV变电所、0.4kV配电房、铅酸电池室等供配电场所的环境监视，监视内容包括视频、门禁、门磁、烟感、温湿度、六氟化硫、震动、局放、铅酸电池等，并提供历史数据查询。

远程遥控

支持远程通过综保、仪表或网关自带的DO遥控断路器分合闸，支持对智能微端、智能塑壳断路器远程分合闸，支持对变压器远程调档。

电能质量

全面监视并详细记录系统电能质量状况（A级），依据国家电能质量标准实时监测稳态数据（三相不平衡度、电压及频率偏差、2-63谐波、0.5-62.5间谐波、电压波动、电压闪变）、暂态数据（电压暂升、电压暂降、电压短时中断）、瞬态数据（电压及电流瞬态），最高可监测63次谐波/间谐波，并提供谐波频谱分析。系统提供电能质量SOE事件记录功能，并提供事件的波形分析（每周波1024点，高精度波形分析）。提供ITIC/SEMI F47曲线容忍度分析功能，标注暂态事件是否在合理区间。

电气安全

全面监测供配电各个环节的与电气安全相关的各项数据，包括漏电流，母排接头、断路器梅花触头、电缆接头、低压柜框架断路器接头、抽屉出线接头等电气接点处温度，即时发出报警信息，减少事故发生风险。

电能能流图

以桑基图的形式直观的展示电能的消耗状况，供配电的各个环节，帮助用户识别主要用能设备、用能区域。

电能统计

可选择多个配电回路的用能数据进行集抄，集抄精度5分钟。可按照小时、天、月、年统计配电回路、区域、设备等用能值。支持用电量同环比、占比分析。可提供复费率电能统计及电费统计。支持四象限电能统计。支持平均功率因素统计。支持自定义电能统计。提供最大需量分析功能，能自由选择多个配电回路，显示一年中每个月的最大需量及发生时间。

历史数据

提供采集到的各项电力参数的历史数据查询功能，查询结果可通过表格或曲线显示。提供常规电气参数某日或某月的极值统计功能，包括最大值、最小值、平均值，以及最大值、最小值发生的时间。支持常规电气参数的整点集抄功能，将一天24小时整点的数据集中在一个报表显示。

故障报警

平台支持远程灵活的设置遥测告警限值（下限、下下限、上限、上上限），可设置越限持续时间，避免频繁的告警误动，设置可通过系统远程下发。支持告警确认功能，经过确认的告警才从告警列表中消失。平台支持短信、手机APP、邮件、网页声光等多种告警提醒方式。平台支持网页端语音告警，单次或轮播可选择。平台应支持告警分级，根据重要程度将告警分为普通、严重、事故，并且可配置，避免遗漏重要报警。

平台具备采集器失电告警功能，当现场停电，采集器失电后能继续运行一段时间并向平台发送失电告警信息。

SOE事件记录

电力系统发生事故或异常时（例如断路器位置变化、保护启动、保护出口、复归等），以毫秒级的精度记录事件的发生过程，事件内容包括动作时间、设备名称、事件代码、事件属性、事件描述等信息。

定时控制

系统可配置定时控制策略，控制策略可设置时间段、星期、遥控时间、遥控动作、遥控设备，控制策略下发至边缘计算设备，由边缘计算设备自动执行。

联动控制

通过设定联动逻辑，可以方便的将不同监控设备或不同子系统进行联动；

系统应提供方便的组态工具，快速修改联动逻辑，具备模拟量运算、事件判断、逻辑运算、关系运算、条件运算、联动控制、函数调用等功能。

权限管理

支持角色管理，将用户一般分为操作员、高级用户、系统管理员、工程配置员等四个角色，不同角色的操作权限不同，可以为不同角色提供菜单访问权限控制，基础资料的新增、修改、删除操作的权限、数据访问权限（例如只能访问特定企业或能源站点的数据）。对重要的操作（如遥控、遥设）设置动态密码双重验证。系统具备用户密码复杂度限定功能，可设定复杂度要求，并可人为设定密码有效期，连续多次输错密码后应锁定该用户一定时间的访问权限。

审核编辑 黄宇