施耐德EcoStruxure中低压一体化监测管理系统助力电子厂房数字化配电建设和运维管理

杨光辉， 王延杰， 潘彩敏

(施耐德电气(中国)有限公司，北京100000)

1 EcoStruxure Power智能配电系统

自2007年第一代EcoStruxure理念提出至今，施耐德已联合9 000个系统集成商，布署了超过450 000个EcoStruxure架构应用，使超过10亿余台设备实现了互联互通。

EcoStruxure Power是一套依托互联网＋的理念，利用物联网、数字化手段和专家服务，帮助客户优化中低压配电架构能源效率和设备全资产运维管理的智能配电系统方案，可显著提高客户业务绩效。其包含了从互联互通的产品到边缘控制再到应用、分析与服务如下三个层级，如图1所示。

(1)互联互通的产品:首先，施耐德坚定地把生产杰出的、互联互通的产品作为创新的核心。如智能断路器、智能仪表、温度传感器、智能终端产品、UPS、智能网关、电柜服务器等，可实现设备最底层状态量、电气量、完整设备信息的全面采集。

(2)边缘控制:通过多种友好、便捷、可靠的交互界面呈现给用户专业、高效的信息，让运维人员能随时随地便捷的获取设备的状态，提高配电系统可靠性、安全性、稳定性；同时让企业管理人员轻松掌握能耗状况，可灵活实现不同类型用户的多样需求。

(3)应用、分析和服务:面对不同的用户，EcoStruxure Power能够向用户提供更深层次的数据应用分析服务，如电力顾问(Power Advisor)，确保配电系统的安全可靠运行；千里眼顾问(Facility Advisor)，确保配电设施的全生命周期的稳定运行；云能效顾问(Engineer Advisor)，提供碳及可持续发展服务、能效管理咨询等服务。

2 某芯片类电子厂房项目的EcoStruxure Power智能配电系统应用

本文案例为某世界领先的集成电路晶圆代工企业之一，其在建设过程中对智能配电系统提出了以下设计规划目标:(1)建设中低压一体化的监测管理平台，实现中低压配电系统的统一监测管理；(2)全面集中和及时获得报警，并积累运维部门的报警处理经验，结合中低压配电厂家的支持产品特点，建立应急预案处理管理，以提升中低压配电系统的可用性和可靠性；(3)监测和分析从110kV、10kV、400V主配电、208V工艺配电运行信息，还包含对UPS、应急切换、柴油发电机组监测。结合设备的生产、整定、维护数据，有效分析设备运行效能和寿命，并追溯设备的运行历史；(4)采用高端表计＋PME实现对电能质量事件的进准记录，并定制专项事件(电压暂降事件)的短信报警功能，帮助客户准确判断电力故障原因，快速恢复生产；(5)部署数据分析和能源分析功能，监测企业的能耗情况，通过能源重新分类归集，实现用户的关键的能耗信息，每天定时生成报表，帮助用户分析电能消耗状况，促进优化电能使用，降低企业的能耗成本支持。

针对用户的管理和使用需求，EcoStruxure Power中低压一体化系统在各个层级挑选了成熟的产品，达成了用户最初的设计和管理目标，保证了用户良好的用户体验。

互联互通的产品:(1)在中压侧，配备智能中压柜，并采用基于61850综合保护装置测控；(2)在低压侧，使用PM5350、PM2125智能多功能电表进行监测；(3)在关键进线回路，利用ION7650高端智能仪表对电压扰动分析和录波记录；(4)出于用户对于能耗数据的管理需求，在负载末端，配置的多功能电表，完成达成了用户对末端精细计量的需求，完全满足的能源管理的数据采集精度和采集精细化的管理需求。

边缘控制:(1)配置了 PSO(PowerSCADA Operation)集中监控管理平台采用多集群，冗余式的设计思路，确保在应急的情况下，有充足的备用服务器确保系统安全。(2)配置了专用的能耗监测分析和数据分析的平台PME(Power Monitoring Expert)，在该平台中部署了不同的专家应用模块，在实时监测的同时，保存在历史数据库中的数据也能够得到充分的利用，实现的数据价值。(3)针对客户电能质量的高需求，高端智能仪表结合PME软件完美实现故障的全监测和分析。(4)针对用户日常运维的管理，在边缘控制系统中，针对关键事件设置了手机报警。实时推送短信让值班员第一时间定位故障情况，也便于客户主管部分对重要电力事件的管理。

系统结构特色:网络采用双网冗余；分布式IO通讯管理机制；多通道实时并发机制；冗余集群PSO服务器＋多客户端、子站站控单元架构；分布式与集中式并存的数据库；主服务器PME＋WEB；软硬件结合，专业且标准化的电能质量分析。

按照EcoStruxure Power中低压一体化智能配电的架构搭建的智能配电系统，在项目交付阶段大量的安装调试工作在工厂直接预安装，预调试完成，在现场安装过程中，极大的节省了调试的时间。在项目交付之后，通过集中的值守，移动的管理平台，以及深度的运行维护分析数据，极大的降低了运行维护的工作量，从人力资源的角度，减少了对运维工人的技术能力要求和资源配置的需求。从设备的全生命周期维护、维护工作量、人员的投入方面极大的节省了用户的预算，实现了全面的收益。

3 结束语

EcoStruxure Power中低压一体化智能配电的架构，是集硬件、软件、服务于一体的整体系统解决方案，致力于能源效率、电能质量、电气资产和运行维护管理的最优化实现，符合智能工业生产、绿色建筑配电发展的趋势，是物联网及大数据时代下的必然产物。我们期待与您共同推动配电系统安全地进入智能化时代，用科技点亮人类的未来。