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基于電能管理型斷路器的能源管理系統

2014-9-30 下午 03:59:18点击:

【摘要】:本文介紹了常熟开关制造有限公司自主设计开发的新一代电能管理型断路器和能源管理系統,对电能管理型断路器的性能和能源管理系統的架构、功能、特点等作了详细的阐述。

【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,人口衆多,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,积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进中国国民经济建设的发展。而且提倡节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。

 

2能源管理系統

       能源的计量、监测与管理,是实现节能减排的基础。因此,在国家的各种相关政策中,均对能源管理提出了明确的要求,例如,按照《中华人民共和国节约能源法》的规定,用能单位应当加强能源计量管理,建立能源消费统计和能源利用状况分析制度,对各类能源的消费实行分类计量和统计。

       能源管理系統是信息化系统的一个重要组成部分,实时监控企业各种能源的详细使用情况,为节能降耗提供直观科学的依据,为用户查找能耗弱点,促进企业管理水平的进一步提高及运营成本的进一步降低。使能源使用合理,控制浪费,达到节能减排,节能降耗,再创造效益的目的。通过数据分析,可以帮助用户对每个用电区域以及主要耗能设备进行实时考核,杜绝浪费,并可以帮助用户进一步优化工艺,以降低单位能耗成本。

       对于大多数用户来说,能源消耗大部分为电能消耗,因此能源管理系統主要面向的是电能管理。而电能管理的第一步就是实现监测功能,通过智能化的监测设备实现对现场层用电数据的采集。

      常熟开关制造有限公司最新研发的电能管理型断路器产品,就是专门应对能源管理系統的需要而开发的,并且相比传统的仪表监测方案有很大的改进。

 

3电能管理型断路器介紹

1CW3電能管理型智能萬能式斷路器

        常熟开关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産品,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,爲用戶提供了更安全、更可靠、更全面的低壓配電保護方案。

       CW3在性能上相比以往産品有了較大提升,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産品,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

        更好地适应智能电网的发展,常熟开关制造有限公司在国内塑壳断路器上率先实现能量管理、功率测量、电能测量、谐波分析,并内置通信功能,这就是最新型的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双断点结构、高限流性能、专利技术确保大电流高电压(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,相比傳統産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备了最新的iP型控制器,使其在测量方式上有了重大的改进,互感器采用双线圈结构,增加了更多的测量功能,可测量电流、电压、频率、功率、谐波等,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采用全範圍有效值電流測量,可有效提高電流測量的准確性和抗諧波能力。

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优势

基于電能管理型斷路器的能源管理系統相比传统基本仪表的能源管理系統具有非常大的优势,主要表现在:

    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。

       传统的断路器回路要实现电能监测需另外加装测量仪表及电流互感器,如果需要对断路器的状态进行采集的话,还需要安装断路器辅助,并连接到仪表的数字输入端子,相比直接使用电能管理型断路器的方案,不仅设备数量多,而且安装得二次线路繁多,可靠性也收到影响。

        而使用电能管理型断路器的话,由于电能管理型断路器已经内置高精度互感器,并且集成了现场总线通信接口,因此只需要将一根通信线与该断路器相连接,就可以实现对该回路的各种电力参数的测量以及该回路的控制,简单实用,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。

      电能管理型断路器是在智能可通信断路器的基础上发展起来的,因此,电能管理型断路器具备全部智能可通信断路器的监控功能。

      电能管理型断路器可以实现断路器合分闸、报警故障状态的实时上传;当断路器发生跳闸时,能存储相应的故障记录以供追溯(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。

      近年来,能源管理系統得到了飞速发展,和配电监控系统之间其实已经不再独立,两个系统有互相融合的趋势,而电能管理型断路器恰恰符合这一发展趋势。

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规的监测、记录功能外,更主要也更具备一定技术难度的是分析、指导功能,而使用电能管理型断路器可以让能源管理系統实现更多的相关功能。

       例如,当主电源发生停电时,备用电源投入工作,但是由于备用电源的容量有限,因此需要对备用电源的供电回路进行智能化的选择。选择的依据首先是该回路的优先级,并追溯该回路在停电前以及近期的用电历史数据,确定是否能将该回路投入使用,确定完成后对该回路进行遥控操作,操作完成后需要马上进行第二次确认,比较该回路当前实际的用电是否超标,判断备用电源的剩余容量,多次确认后再进行下一回路的投切处理。

      这种自动化投切需要对断路器状态进行实时的监测,为了确保可靠性,在执行的过程中需要对各种参数进行多次确认,而电能管理型断路器完全可以满足这些需求,并且可靠性高。

 

       5基于電能管理型斷路器的能源管理系統

        综上所述,基于電能管理型斷路器的能源管理系統能够比传统的能源管理系統实现更多的功能,并且大大提高系统的可靠性。

       基于電能管理型斷路器的能源管理系統组网也更加的灵活,大大减少了现场连接线的数量,做到了简单可靠。可以方便的通过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实现对配电系统的监控管理,借助电能管理型断路器的四遥功能,实现对配电系统状态的完全控制。

 

        基于電能管理型斷路器的能源管理系統能够实现更加高级的管理功能,可以实现自动化负载投切管理功能,大大提高用电效率。

5基于電能管理型斷路器的能源管理系統网络圖

6小結

        节约电能是当今大势所趋,随着相关政策的不断出台,以及用户对节能方面观念的不断更新,能源管理系統会有巨大的发展空间,而常熟开关制造有限公司将继续秉承科技兴企、以用户为本的指导思想,致力于优质断路器产品的研发、生产及销售,努力为能源管理系統提供完善的解决方案。

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