1、项目概述

1.1. 项目概况

工厂电力系统有2路10kV进线，10kV母线为单母分段接线，10/0.4kV变压器4台，容量均为1600kVA，10kV 电动机 3 台，0.4kV 母线 4 段，由 4 台变压器分别供电，2.25MW 备用柴油发电机 1 台，0.4kV 负载为三相电机及其它负载。

1.2. 技术标准

本平台遵循以下标准开发：

GB 50052 《供配电系统设计规范》

GB 50054 《低压配电设计规范》

DL/T 5430 《无人值班变电站远方监控中心设计技术规程》

GB/T 2887 《计算机场地通用规范》

Q/GDW 231 《无人值守变电站及监控中心技术导则》

GB/T 23331-2012 能源管理体系要求

ISO 50001-2018 能源管理体系要求

GB/T 33656-2017 企业能源计量网络图绘制方法

GB/T 36713-2018 能源管理体系 能源基准和能源绩效参数

GB/T 36714-2018 用能单位能效对标指南

GB/T 15587-2008 工业企业能源管理导则

GB/T 40063-2021 工业企业能源管控中心建设指南

GB/T 15316-2009 节能监测技术通则

GB/T 2587-2009 用能设备能量平衡通则

GB/T 2589-2008 综合能耗计算通则

GB/T 3484-2009 企业能量平衡通则

GB/T 6422-2009 用能设备能量测试导则

GB/T 28751-2012 企业能量平衡表编制办法

GB/T 12723-2013 单位产品能源消耗编制通则

GB/T 13234-2009 企业节能量计算方法

GB 17167-2006 用能单位能源计量器具配备和管理通则

GB/T 29871-2013 能源计量仪表通用数据接口技术协议

DB37/T 1566-2010 《工业企业能效对标导则》

NHJC-2018 重点用能单位能耗在线监测系统技术规范

GB/T 22239-2008 《信息安全技术 信息系统安全等级保护基本要求》

2、用户需求

通过系统可以实时监测变电所运行状况，可通过曲线图等方式展示；

系统可以统计变电所电能消耗情况，并形成日报/月/年报表；

监测配电室断路器接线、线缆温度监测；

变电所发生异常情况能通过声音文字信号及时报警；

用能数据可进行同比、环比分析，支持能源数据选择性对比。

能源管理系统在线监测电气设备运行状态，包括断路器、马达控制器、UPS、变频器报警信息，电流、电压、功率、频率、功率因数、电能值、谐波畸变率等电力实时值和历史数据，变压器、开关柜温度和电气运行历史记录；

能源管理系统具备在线电能管理系统功能，包括监测设备电能消耗值、运行工况和异常报警；

在线监测环境数据，包括 MCC 控制室温度、湿度、通风、烟雾探测等功能；

统计工厂水、压缩空气、燃气、蒸汽等能源介质消耗，实现企业能源生产管理统计报表、能源平衡分析、单耗分析、实绩管理等。实现全厂能源系统的统一调度。优化能源介质平衡、最大限度地高效利用能源，提高环保质量、降低能源消耗，达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。

能源管理系统必须设置在 24 小时有人值班的的控制中心；

能源管理系统应该能够通过网络和手机 APP 访问。通过系统云平台和手机应用程序系统，实现少人或无人值守。可对电气系统的运行和维护进行 24 小时不间断监控，包括电气参数、开关状态、变压器温度、视频、烟感、温度和湿度以及门禁状态，并可进行实时报警。

2.3 项目范围

本次接入能源管理系统的设备如下：

微机保护装置共 8 台，带 485 通讯接口，通讯协议为 Modbus-RTU；

变压器温控仪共 4 台，带 485 通讯接口，通讯协议为 Modbus-RTU；

马达保护控制器 n 台,带 485 通讯接口，通讯协议为 Modbus-RTU；

变频器 n 台,带 485 通讯接口，通讯协议为 Modbus-RTU；

多功能仪表 n 台,带 485 通讯接口，通讯协议为 Modbus-RTU；

温湿度变送器 1 台，用于监测 MCC 温湿度；

摄像头 n 台，用于监测配电房视频影像数据；

感烟探测器 n 台，用于监测配电房烟雾数据；

ATE100 表带式和 ATE400 感应式无线测温传感器用于监测配电回路实时温度；

水表 n 台，CJ188 通讯协议；

压缩空气表 n 台，带 485 通讯接口，通讯协议为 Modbus-RTU；

燃气表 n 台，带 485 通讯接口，通讯协议为 Modbus-RTU；

能量表 n 台，带 485 通讯接口，通讯协议为 Modbus-RTU；

3、方案设计

根据客户需求，方案配置电力监控系统对企业变电所进行实时的监控，企业能耗管控平台实现全厂能源消耗的数据采集、统计和分析，云服务器配置 AcrelCloud-1000 配置电力运维云平台软件，便于通过系统云平台和手机应用程序系统，实现少人或无人值守。

3.1 系统架构

系统可完成对变配电室内所有智能设备完成数据交换，能实时监测变电站内变压器、断路器、变频器、马达保护器等重要运行设备的运行状态；实时监测变配电室内各回路的运行数据及环境温度等数字量；通讯管理机与厂内局域网连接，把数据传至本地服务器，同时可以通过互联网或 4G 网络上传至云服务器，实现本地实时监控和云端数据服务，云服务器除了可以接入本项目的电力系统数据之外，还可以接入任意具备互联网接入的地区配电系统的数据，支持 WEB 访问和手机 APP 访问。

系统可分为四层：即现场设备层、网络通讯层和本地管理层和云服务器层。

现场设备层：包含变电所安装的微机保护装置、变频器、马达保护器、多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除摄像头外，其它设备通过 RS485 总线接入现场通讯管理机 RS485端口。

网络通讯层：包含现场通讯管理机和交换机等设备。通讯管理机主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至指定的服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

本地管理层：包含本地服务器、交换机等设备，若需要手机 APP 和外网 WEB 访问本地服务器，服务器必须具备固定 IP 地址，如果只是实现本项目的就地监控则不需要连接互联网的固定 IP。

云服务器层：通讯管理机的数据传输给本地服务器的同时，还可以通过互联网或 4G 传输给云服务器，实现对多个项目配电系统的数据服务，提供包括 WEB 访问和手机 APP 访问。

3.1.1. 网络通讯层

ANet 智能通信管理机系列是一款采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。

ANet 智能通信管理机支持接收上级主站系统下达的命令，并转发给目标区域内的智能系列单元，完成对厂站内各开关设备的分、合闸远方控制或装置的参数整定，实现遥控和遥调功能，以达到远动输出调度命令的目标。

ANet 智能通信管理机作为自动化系统网络与监测设备之间的通信接口设备，提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能。

ANet 智能通信管理机实时多任务并行处理数据采集和数据转发，并可多链路上送平台数据。通过专门的配置管理软件，可为通道选择各自不同的通信协议，并可通过更改配置文件来改变通信管理机所连接仪表设备的数量及数据信息，而不需更改软件程序。

3.1.2. 本地管理层

3.1.3. 云服务器

云端服务器安装 AcrelCloud-1000 电力运维软件，可同时接入数以百计的变电站数据，共 WEB 端访问和手机 APP 访问。

云服务器根据接入变电站数量和设备数量需要的资源如下所示：

3.2. 电力监控子系统

电力监控系统主要采集开闭所、高低压变电所终端设备数据，实现厂区配电系统遥测、遥信、遥控、报警等功能，主要是服务对象为工厂供配电系统的维护工程师，对数据实时性要求较高。

3.2.1 电力监控子系统设备选型

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