1 用戶需求

由于廠區(qū)設備分散、用電負荷多，配電系統(tǒng)規(guī)模大，設置一個能源中心、污水泵站分配、曝氣生物處理分配、污泥泵站分配，要求對廠區(qū)內用電設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，分析日、月、年用趨勢和用電量，挖掘潛在節(jié)能空間；對大功率的風機、水泵、泥泵、壓濾機等重要用能設備，進行監(jiān)視和保護，對異常運行狀態(tài)進行告警、分析，減少電機等設備的更換和維護投入；鑒于各種型號的風機、泵數(shù)量較多，運行中汲取較多無功功率，要求在各種配置匹配容量的無功補償，以滿足總站功率因數(shù)滿足電網(wǎng)要求；對于15kW以上采用變頻器的設備，需要諧波2~21，分析諧波頻譜分布，要求配置濾波裝置對含量大的諧波次數(shù)進行有效抑制，以滿足國家標準要求，去報整個廠區(qū)用電系統(tǒng)可靠、健康運行。

? 實時監(jiān)測，分析離心提升泵、輸送帶、曝氣鼓風機、刮泥機、回流泵、壓濾機等大功率設備的用能數(shù)據(jù)；

? 計算離心提升泵、輸送帶、曝氣鼓風機、刮泥機、回流泵、壓濾機等大功率設備的運行效率、電能損耗；

? 監(jiān)測重點用能設備運行狀態(tài)，電流、溫度、壓力異常時及時報警；

? 從設備運行效率提升、工藝優(yōu)化管控、管理策略優(yōu)化三個方面為節(jié)能節(jié)電改造提供支撐數(shù)據(jù)，并對企業(yè)的穩(wěn)定生產提供了保障措施。

 ? 分析評估無功補償、電能質量治理效果，評估補償治理后的合規(guī)情況。

2.系統(tǒng)結構特點

根據(jù)現(xiàn)場情況，廠區(qū)面積比較大、負荷相對分散，配電系統(tǒng)設置了一個能源中心和污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站三個分配，從能源中心到每個分配各敷設兩根光纜在排管的不同孔，構建星型以太雙網(wǎng)，提高網(wǎng)絡傳輸?shù)目煽啃裕到y(tǒng)采用分散式分層結構，包括：

監(jiān)控管理層

監(jiān)控管理層設置在綜合能源管理中心，配置能源管理數(shù)據(jù)服務器和監(jiān)控主機、通過Acrel-5000能源管理系統(tǒng)，完成對廠區(qū)配電系統(tǒng)、主要用能設備如電機、風機的遠程數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)測，并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以曲線、棒圖、餅圖、散列等方式呈現(xiàn)給用戶，并在LED大屏展示系統(tǒng)總覽，方便值班人員時刻掌握各工段的運行參數(shù)和狀態(tài)，全廠需量、電能及其他重要統(tǒng)計數(shù)據(jù)；預留數(shù)據(jù)上傳上一級主管部門的通訊接口系統(tǒng)。

網(wǎng)絡通信層

本工程網(wǎng)絡通訊層從能源中心和污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站三個分配各敷設兩根光纜在排管的不同孔，配置4光20電網(wǎng)絡交換機和1光4電交換機，構建星型以太雙網(wǎng)，提高網(wǎng)絡傳輸?shù)目煽啃?/span>通信方式，實現(xiàn)能源管理的主干通信功能。在每個站配置1臺數(shù)據(jù)采集箱和Anet-2E5S通訊管理機，采集能源中心，污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站低壓進出線的用電數(shù)據(jù)、開關狀態(tài)，采集各PLC控制盤監(jiān)控的水泵、風機等設備運行參數(shù)和狀態(tài)，如風機水泵的啟停、運行時間以及水泵壓力、流量、風機氣壓以及曝氣系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及水池水位等。

現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場設備層，由分散安裝在能源中心、污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站內的多功能電表、智能電動機保護器、水池水位計、壓力表、流量計，以及各PLC控制屏等組成，完成低壓配電回路的電參數(shù)監(jiān)測、電機保護，水池水位、水泵流量、風機風量監(jiān)測，實現(xiàn)水泵、風機的自動/手動運行控制。

3.能源管理系統(tǒng)功能

Acrel-5000能源管理系統(tǒng)建立在功能強大的SCADA （數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)）控制系統(tǒng)平臺上，與SCADA 實時控制系統(tǒng)有機地合為一體，構成一個基于開放式客戶-服務器結構的實時多任務用戶端能源管理系統(tǒng)，采集污水處理能源中心、污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站各配電回路、重要用能設備的數(shù)據(jù)，監(jiān)視格柵除渣、污水提升、沉砂、曝氣生化、沉淀、消毒、污泥濃縮脫水各工藝的風機、水泵、電機、管道、水池等電壓、電流、功率、電能以及水池水位、送風壓力、電機繞組溫度等運行狀態(tài)，完成能源管理功能，實現(xiàn)廠區(qū)能源消耗可視化、能源使用安全化、節(jié)能增效管理化的整體解決方案。

系統(tǒng)具有性能安全可靠、運行穩(wěn)定、功能完善、組態(tài)靈活、便于擴建、界面友好、使用與維護方便的，并能夠兼容國內主要保護設備廠家的保護設，系統(tǒng)主要功能

3.1 綜合能耗分析

實時監(jiān)視全廠設備的運行，對不正常狀態(tài)，及時預警，以便維護檢修人員及時處理，配合LED模擬大屏一臺，總覽污水處理各工段運行狀態(tài)、展示關鍵統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

3.2 分類運行分析

對比分析格柵除渣、污水提升、沉砂、曝氣生化、沉淀、消毒、污泥濃縮脫水各工藝的風機、水泵、電機、管道、水池等電壓、電流、功率、電能以及水池水位、送風壓力、電機繞組溫度等當日與昨日同期、當月與上月同期、當年與上年同期的運行數(shù)據(jù)對比情況，并各工段過去48小時、31天、12個月、3年的用能趨勢，當年用能的對比分析，當月分項用能餅圖。

3.3 趨勢統(tǒng)計

統(tǒng)計某段時間內格柵除渣、污水提升、沉砂、曝氣生化、沉淀、消毒、污泥濃縮脫水各工藝的風機、水泵、電機、管道、水池等電壓、電流、功率、電能以及水池水位、送風壓力、電機繞組溫度等逐日、逐周、逐月、逐季、逐年運行趨勢。

3.4 分時段用能統(tǒng)計

統(tǒng)計各配電回路某段時間內尖、峰、平、谷用能及金額（此項功能需安裝具有復費率功能的電能表）。

3.5 用能分析

統(tǒng)計所有回路功率曲線、最大/最小需量，用能同比環(huán)比分析比較以及過去48小時、過去12個月、歷年使用數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。

3.6 用能同比分析

統(tǒng)計某段時間內的用能，并和去年同期用能進行對比。

3.7 用能數(shù)據(jù)集抄

統(tǒng)計格柵除渣、污水提升、沉砂、曝氣生化、沉淀、消毒、污泥濃縮脫水各工藝的風機、水泵、電機、管道、水池等電壓、電流、功率、電能以及水池水位、送風壓力、電機繞組溫度等各用能回路某段時間內的用能（統(tǒng)計時間精確到分鐘，需配合大容量歷史數(shù)據(jù)庫）。

3.8 運行參數(shù)查詢

查詢格柵除渣、污水提升、沉砂、曝氣生化、沉淀、消毒、污泥濃縮脫水各工藝的風機、水泵、電機、管道、水池等電壓、電流、功率、電能以及水池水位、送風壓力、電機繞組溫度等各用能回路某段時間內的監(jiān)測參數(shù)，并以曲線的形式反映趨勢。

3.9 用能數(shù)據(jù)檢查

統(tǒng)計某段時間內配電回路與下級回路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示，確保計量體系的完整準確。

3.10 配電系統(tǒng)運行監(jiān)測

通過系統(tǒng)界面實時監(jiān)測能源中心、污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站分配斷路器的合分狀態(tài)、故障跳閘，實時監(jiān)視各回路的電壓、電流、功率、功率因數(shù)等運行參數(shù)。

3.11 工藝設備運行監(jiān)視

實時監(jiān)視粗格柵、污水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備的啟動、停止、運行狀態(tài)，運行溫度或者壓力、流量等參數(shù)，統(tǒng)計啟停次數(shù)、運行時間、故障停車時間等。