工厂电能管理系统改造

蒋 毅

（桂林皮尔金顿安全玻璃有限公司，广西桂林 541003）

0 引言

能源是经济发展的重要基础，为响应国家电力需求侧改革的号召，实现可持续发展，节能降耗是首要任务。为提升能源管理水平，满足各部门数据需要，公司决定增加一套新的能源管理系统，该系统通过互联网与办公电脑相连接，真正实现在办公室远程管理及察看公司的用电情况。

1 公司电能管理现状

公司配电室输出的每一路用电均用机械电度表计量，目前统计方式是每月在固定的时间抄一次电表，通过减去上月同一时段的电表读数，得出一个月的电能使用量。这种计量及统计方法，只能知道每个月的总量。但不清楚每一时段的用电量及负荷情况。这给能源成本分析带来相当的麻烦，不能很准确的找出能耗变化的真正原因。特别像汽车玻璃水平钢化炉，耗电大，由于电耗与生产模式、产品结构有很大的关系，经常出现某月每平方米电耗突然增高。由于整个月的品种多，产量大，仅仅靠每月一次的统计，无法了解整个能耗过程，只能粗略的分析相关原因。这种计量及统计方法很难满足公司管理的要求。

2 电能管理系统的选型

通过网上查询相关信息,了解到国内外的一些公司已开发成熟的电能管理系统，如美国AB 公司、通用电气公司，国内的安科瑞、珠海派诺，经综合比较价格及各系统功能，最终选定珠海派诺公司的方案。

3 派诺电能智能管理系统方案

3.1 系统软硬件配置

（1）能源管理服务器一台PMAC3624。采用珠海派诺公司制造的PMAC3624 电能管理系统，产品是一款基于ARM9 平台的嵌入式电力监控系统服务器。通过加载电能管理软件功能，采用本产品可组建一个不超过128 台单回路仪表的监控系统。产品提供4 路的RS485 接口，可直接将仪表接入而无需额外的转换器等中间设备。通过PMAC3624 的以太网口，可将设备直接连入以太网。用户端无需安装任何软件，使用Google Chrome 浏览器（也支持IE8 或以上浏览器），键入对应的IP 地址即可实现对设备的配置、线路状态查询、下载记录等操作。电能智能系统硬件配置如图1 所示。

（2）智能电表82 块。采用珠海派诺科技股份有限公司生产的SPM93 三相多功能电子式电能表，该表采用微电子技术与进口专用大规模集成电路，应用数字采样技术及SMT工艺等先进技术，该表性能完全符合国家标准一级电能表的相关技术要求，可精确地测量额定频率为50/60 Hz 交流有功功率，由LED 显示总有功/无功电能、三相电压、电流等参数；该类电表分为直接接入式（额定最大电流≤63 A）、经互感器接入式两种，有一路RS485 通信接口，符合MODBUS 通信协议。

图1 派诺电能智能管理系统

3.2 系统的现场安装及调试

（1）能源管理服务器的位置确定。公司占地50 亩，原电表的安装分布在配电室及车间的各个地方，电表距离最远的有近250 m，考虑到电表与管理器的通信可靠性及距离不能太远，决定将能源服务器装在车间中部，确保到所有电表的距离小于200 m。

（2）新老电表的更换及通信线路安装。公司共有82 路计量，结合电表分布情况及能源服务器的硬件接口，将电表分四路接入；将配电室各路断路器及刀开关断开，将老电表卸下，在老电表的地方重新固定安装新表，同时接入RS485 通信线，通信线必须配有PVC 线管，以防干扰信号，确保信号传输的稳定性。

（3）智能电表参数设置。智能电表要设置两个关键的参数，每个电表的地址（1～82）、互感器变比。

3.3 能源管理系统相关图表功能

实时数据监控画面如图2 所示，电表配置如图3 所示，电能表的数据如图4 所示。

4 改造后系统优越性

该系统自2019 年4 月投运以来，运行稳定，在多方面显示出其优越性。

（1）每月的抄表工作不需到现场，只需在办公电脑上运行相应软件，就可读出所有电表的数据，轻松便捷。

（2）电能测量采用电子式电表记量，此电表通过RS485 总线或Modbus 与计算机电路相连接，经过计算机实时数据采集，经相应的软件计算，输出各种数据及图线，如每一时刻的电流、电压、电能，这样就很直观的了解电耗情况。

（3）智能系统存储了大量的数据，非常方便管理者分析相关生产过程，并做出正确的节能改进措施。

（4）生产部管理者可随时查询相关数据，监控整个生产过程，由于有了基础数据，为能耗考核打下基础。

（5）通过电流监控，设备部工程师可随时知道重点设备的运行情况，以便急时采取相应措施。

（6）此系统的相关数据非常方便财务部做能源成本分析以及物流部做能源数据统计。

（7）将能耗大的生产线的全部能耗，准确的显示在所要跟踪的生产线上，做到每个班的人员能实时监控可记录该线的电耗，便于为下一步进行每班的电耗考核做准备。

图2 实时数据监控画面

图3 电表配置图

图4 电能表的数据

（8）进行电耗的准确反映和考核后，可以提高操作人员的操作技能和组织能力，使他们能在最低能耗下，生产出满足工艺要求产品，降低产品的生产成本。

（9）通过对全场耗电大的设备的能耗跟踪、分析，就可以对比同行业其他工厂的能耗，及时对能耗高的设备进行改进、改造和更换。

5 结束语

系统投资不大，但具备多种电能管理的功能，可推广到各制造型企业的电能管理。