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      基于電能管理型斷路器的能源管理系統

      日期:2014年9月25日 07:44

      【摘要】:本文介紹了常熟開關制造有限公司自主設計開發的新一代電能管理型斷路器和能源管理系統,對電能管理型斷路器的性能和能源管理系統的架構、功能、特點等作了詳細的闡述。

      【關鍵詞】:電能管理;斷路器;能源管理系統

       

      1引言

             中國是一個發展中國家,人口眾多,人均能源資源相對匾乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3,水資源只有世界人均占有量的1/4,已探明的煤炭儲量只占世界儲量的11%,原油占2.4%。同時,中國的用電量保持攀升,但是效率低下,據國際能源署報告,從一次能源到有效電力消費的價值鏈上,損耗接近80%

          因此,積極提高能源使用效率,就能夠大大緩解國家能源緊缺狀況,促進中國國民經濟建設的發展。而且提倡節能是貫徹可持續發展戰略、實現國家節能規劃目標、減排溫室氣體的重要措施,符合全球發展趨勢。

       

      2能源管理系統

          能源的計量、監測與管理,是實現節能減排的基礎。因此,在國家的各種相關政策中,均對能源管理提出了明確的要求,例如,按照《中華人民共和國節約能源法》的規定,用能單位應當加強能源計量管理,建立能源消費統計和能源利用狀況分析制度,對各類能源的消費實行分類計量和統計。

          能源管理系統是信息化系統的一個重要組成部分,實時監控企業各種能源的詳細使用情況,為節能降耗提供直觀科學的依據,為用戶查找能耗弱點,促進企業管理水平的進一步提高及運營成本的進一步降低。使能源使用合理,控制浪費,達到節能減排,節能降耗,再創造效益的目的。通過數據分析,可以幫助用戶對每個用電區域以及主要耗能設備進行實時考核,杜絕浪費,并可以幫助用戶進一步優化工藝,以降低單位能耗成本。

          對于大多數用戶來說,能源消耗大部分為電能消耗,因此能源管理系統主要面向的是電能管理。而電能管理的第一步就是實現監測功能,通過智能化的監測設備實現對現場層用電數據的采集。

          常熟開關制造有限公司最新研發的電能管理型斷路器產品,就是專門應對能源管理系統的需要而開發的,并且相比傳統的儀表監測方案有很大的改進。

       

      3電能管理型斷路器介紹

      1CW3電能管理型智能萬能式斷路器

          常熟開關制造有限公司全新推出的CW3系列智能型萬能式斷路器,該斷路器是本公司設計人員把豐富的斷路器研發經驗、成熟的配電技術與人性化設計相結合的新一代產品,斷路器可應用于各種低壓配電領域,不但可實現對線路的保護,還可實現對電動機(斷路器滿足GB50055對電動機保護要求)、發電機(斷路器滿足GB755對發電機保護要求)等設備的保護,為用戶提供了更安全、更可靠、更全面的低壓配電保護方案。

             CW3在性能上相比以往產品有了較大提升,Icu額定極限短路分斷能力)=Ics額定運行短路分斷能力)=Icw(額定短時耐受電流),部分指標甚至超過國外同類產品,確保系統選擇性,提高了運行可靠性。

             CW3導入最先進的斷路器智能化管理理念,斷路器可監測內部溫度、內部附件、本體、抽屜座運行狀態(專利技術),提供全面電力運行智能管理和保護,控制器種類多樣化,方便用戶選擇。其中EQ型智能脫扣器具備電能管理功能,擁有電流、電壓、功率、頻率、電能、相序、需用值測量以及附加保護功能,參數可進行連續設定,同時還具備諧波分析和故障波形捕捉功能。

             CW3電量參數采用有效值測量,測量精度高,電壓精度0.5% ,電流精度1.5%,功率精度2.5%

                                   

      1 CW3智能型萬能式斷路器及配套的EQ型智能脫扣器

      2CM5電能管理型智能塑殼斷路器

          更好地適應智能電網的發展,常熟開關制造有限公司在國內塑殼斷路器上率先實現能量管理、功率測量、電能測量、諧波分析,并內置通信功能,這就是最新型的CM5能量管理型智能塑殼斷路器。

              CM5電能管理型智能塑殼斷路器全系列采用雙斷點結構、高限流性能、專利技術確保大電流高電壓(AC690V)的分斷與保護的穩定可靠,全系列分斷能力最高至Icu=Ics=150kA/AC400VAC690V可達40kA,相比傳統產品在性能上實現了成倍的飛躍。

             CM5電能管理型智能塑殼斷路器配備了最新的iP型控制器,使其在測量方式上有了重大的改進,互感器采用雙線圈結構,增加了更多的測量功能,可測量電流、電壓、頻率、功率、諧波等,電流精度1.5%、電壓精度0.5%、頻率精度0.1Hz、功率精度2.5%、諧波精度5%,實現了在緊湊體積下的高精度測量。CM5采用全范圍有效值電流測量,可有效提高電流測量的準確性和抗諧波能力。

      2 CM5電能管理型智能塑殼斷路器(iP型控制器

      4基于電能管理型斷路器的能源管理系統的優勢

      基于電能管理型斷路器的能源管理系統相比傳統基本儀表的能源管理系統具有非常大的優勢,主要表現在:

      1)使用電能管理型斷路器設備更精簡,組網更方便,可靠性更高。

          傳統的斷路器回路要實現電能監測需另外加裝測量儀表及電流互感器,如果需要對斷路器的狀態進行采集的話,還需要安裝斷路器輔助,并連接到儀表的數字輸入端子,相比直接使用電能管理型斷路器的方案,不僅設備數量多,而且安裝得二次線路繁多,可靠性也收到影響。

          而使用電能管理型斷路器的話,由于電能管理型斷路器已經內置高精度互感器,并且集成了現場總線通信接口,因此只需要將一根通信線與該斷路器相連接,就可以實現對該回路的各種電力參數的測量以及該回路的控制,簡單實用,可靠性高。

      使用電能管理型斷路器的現場更精簡

      2)實現電能管理型斷路器還能完美兼容配電監控系統功能,實現完整的四遙功能。

          電能管理型斷路器是在智能可通信斷路器的基礎上發展起來的,因此,電能管理型斷路器具備全部智能可通信斷路器的監控功能。

          電能管理型斷路器可以實現斷路器合分閘、報警故障狀態的實時上傳;當斷路器發生跳閘時,能存儲相應的故障記錄以供追溯(CW3 EQ型還能提供故障波形的錄波功能);可以在上位機上進行參數的遠程整定;在遠程操作斷路器合分閘。這些功能,是傳統的儀表加斷路器方案無法完整提供的。

          近年來,能源管理系統得到了飛速發展,和配電監控系統之間其實已經不再獨立,兩個系統有互相融合的趨勢,而電能管理型斷路器恰恰符合這一發展趨勢。

      3)使用電能管理型斷路器能實現更高級的電能管理功能。

          能源管理系統的除了常規的監測、記錄功能外,更主要也更具備一定技術難度的是分析、指導功能,而使用電能管理型斷路器可以讓能源管理系統實現更多的相關功能。

          例如,當主電源發生停電時,備用電源投入工作,但是由于備用電源的容量有限,因此需要對備用電源的供電回路進行智能化的選擇。選擇的依據首先是該回路的優先級,并追溯該回路在停電前以及近期的用電歷史數據,確定是否能將該回路投入使用,確定完成后對該回路進行遙控操作,操作完成后需要馬上進行第二次確認,比較該回路當前實際的用電是否超標,判斷備用電源的剩余容量,多次確認后再進行下一回路的投切處理。

          這種自動化投切需要對斷路器狀態進行實時的監測,為了確保可靠性,在執行的過程中需要對各種參數進行多次確認,而電能管理型斷路器完全可以滿足這些需求,并且可靠性高。

       

       5基于電能管理型斷路器的能源管理系統

          綜上所述,基于電能管理型斷路器的能源管理系統能夠比傳統的能源管理系統實現更多的功能,并且大大提高系統的可靠性。

          基于電能管理型斷路器的能源管理系統組網也更加的靈活,大大減少了現場連接線的數量,做到了簡單可靠。可以方便的通過RS-485、以太網、Zigbee等多種形式進行組網,方便上位計算機進行通信處理。

          基于電能管理型斷路器的能源管理系統可以很方便的實現對配電系統的監控管理,借助電能管理型斷路器的四遙功能,實現對配電系統狀態的完全控制。

       

          基于電能管理型斷路器的能源管理系統能夠實現更加高級的管理功能,可以實現自動化負載投切管理功能,大大提高用電效率。

      5基于電能管理型斷路器的能源管理系統網絡圖

      6小結

          節約電能是當今大勢所趨,隨著相關政策的不斷出臺,以及用戶對節能方面觀念的不斷更新,能源管理系統會有巨大的發展空間,而常熟開關制造有限公司將繼續秉承科技興企、以用戶為本的指導思想,致力于優質斷路器產品的研發、生產及銷售,努力為能源管理系統提供完善的解決方案。

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