電力需求側管理及智能電力監控技術在塑料製品行業錯峰限電中的應

tags: 電力監控技術    時間:2014-03-11 11:01:21
電力需求側管理及智能電力監控技術在塑料製品行業錯峰限電中的應簡介
    一、 行業用戶用電特性分析    塑料製品行業按國民生產行業可細分為塑料薄膜業、塑料板、管、型材的製造業、塑料絲……
電力需求側管理及智能電力監控技術在塑料製品行業錯峰限電中的應正文
    

一、 行業用戶用電特性分析

    塑料製品行業按國民生產行業可細分為塑料薄膜業、塑料板、管、型材的製造業、塑料絲、繩及編織品的製造業、泡沫塑料製造、塑料人造革、合成革製造、塑料包裝箱及容器製造、塑料零件製造、日用塑料製造(塑料鞋製造,日用塑料雜品製造)、其他塑料製品製造。

    該行業一般都由10kV變電所和0.4kV供電,其用電負荷中等,一般在2000千瓦左右乃至更小;生產性質一般為三班制連續作業。

塑料製品行業用戶設備分類表

二、 行業用戶參與錯峰限電能力分析

    1.塑料製品行業用戶一般為24小時連續生產,屬於連續性負荷,基本不受時段、季節、氣候影響。

    2.緊急錯峰限電,可停用非生產性負荷和部分輔助生產用電設備負荷,將快速響應錯峰實施。該行業用電負荷中等,緊急錯峰限電效果一般。

    3.階段性錯峰,該行業用戶可以通過有效組織部分生產線停產讓電的方式開展,階段性錯峰效果較好。

三、 行業用戶參與錯峰限電技術方案

(一) 缺口等級Ⅳ級參與方案

    1. 階段性錯峰:

    在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地在一段時間釋放一條生產線(塑料擠出機、高速混合機和分切機等)及其他生產負荷。採用四分之三生產方式限電。

    2. 緊急錯峰

    接到錯峰指令后需快速停用空調、電扇、照明等非生產性負荷和輔助生產負荷,然後根據指令逐步釋放負荷恢復正常生產。

    (二) 缺口等級Ⅲ級參與方案

    1. 階段性錯峰:

    在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地在一段時間釋放幾條(塑料擠出機、高速混合機和分切機等)生產線及其他生產負荷。採用一半生產方式限電或每月執行開二十天停十天。

    2. 緊急錯峰

    在執行Ⅳ級方案的基礎上,在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產性負荷。

    (三) 缺口等級Ⅱ級參與方案

    1. 階段性錯峰:

    在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地在一段時間釋放幾條生產線(塑料擠出機、高速混合機和分切機等)及其他生產負荷。採用一半生產方式限電或每月執行開十五天停十五天。

    2. 緊急錯峰

    在執行Ⅲ級方案的基礎上,在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產性負荷。

    (四) 缺口等級Ⅰ級參與方案

    1. 階段性錯峰:

    在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地在一段時間釋放全部(塑料擠出機、高速混合機和分切機等)生產線及其他生產負荷。採用停產檢修方式限電。

    2. 緊急錯峰

    在執行Ⅱ級方案的基礎上,在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產性負荷。

    四、 行業用戶參與錯峰限電風險及注意事項

    1. 塑料行業用戶為連續性生產設備,突然失電將形成較大的經濟損失,並會造成設備損壞,生產線必須提前2個小時時間才能安全停止生產,生產線一旦從停產到正常運轉需要2~3天的時間才能保證產品品質達到標準要求。

    2. 塑料行業生產輔助設備負荷占生產負荷比率小,約為20%,且不能長時間關停,否則原料補充不到位最終導致全部生產線停產。

    3. 塑料行業參與錯峰不宜採用強制拉電或遙控設備控制限電,應提前做好安排,有計劃地實施錯峰限電。

    4. 塑料行業不適合以周為單位執行輪休,這樣容易導致生產線關停頻繁,產品質量不合格等問題,建議以月為單位執行輪休。

    綜上,該行業參與錯峰不宜採用強制拉電或遙控設備控制限電,企業應制定有效內部應急預案,主動配合錯峰限電實施,杜絕惡性事故發生,既主動擔負社會責任又將損失降到最低。 

五、智能電力監控的功能與應用

5.1項目概況

    赫斯基注塑系統(上海)有限公司由加拿大著名的機械製造企業赫斯基集團投資設立,位於上海浦東新區外高橋保稅區,是為塑料工業提供注塑設備和服務的領先供應商,設計和製造業內最全面的注塑設備系列,包括機器、模具、熱流道和機械手。原有配電系統只在全廠總進線迴路上裝有電力部門的電度表,管理者只能從每個月電力部門提供的用電總數值得知本月電量能耗,至於電能都用在了什麼地方、有沒有電能浪費,節能措施有沒有起到相應的效果,企業管理者都不是很清楚,亟待需要一個合理的電能考核機制來實現電能的科學管理。針對以上存在問題,並根據客戶要求,對原有配電系統進行改造,改造后的Acrel-3000電能管理系統,不僅能實現對各配電迴路的遠程監控和集中管理,實現了分類電能統計,復費率電能統計、日能耗統計和月耗電能統計,最大需量報警,為科學地節能管理提供了依據。

5.2用戶需求

    客戶要求針對赫斯基注塑系統(上海)有限公司內的共計40個待改造迴路進行設計改造,實現對改造后迴路的電力參數的測量顯示和電能計量,電流越限報警(現場採用三層紅黃綠信號燈顯示)。採用Acrel-3000電能管理系統實現遠程電參量(電流,電壓,功率,功率因素等)實時監測與分類電能計量。以現場測得的最大需量(MD)與系統預先設定的需量限定值進行比較,在超量時報警。

5.3 Acrel-3000設計方案

    在該項目上的具體應用拓撲圖;Acrel-3000變配電監控系統主要分為3層:站控管理層(工控機、印表機、UPS電源)、通訊管理層(4口通訊管理機)、現場設備層(現場智能裝置)。

    如上圖所示:現場中的IO設備的通訊線纜採用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線,連接至4口通訊管理機。

(1)現場設備層

    根據赫斯基注塑現場要求:智能儀錶需滿足對全電參量採集(三相電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、電度、開關量等);我司根據客戶要求,為其在現場選配ACR220EL/K的多功能儀錶,完全滿足了現場的要求。

    ACR220EL是LCD液晶屏顯示,可監測三相電流、三相電壓、電網頻率、三相(有功功率、無功功率、功率因數)、三相有功電能、三相無功電能6項測量參數。除以上功能外,還可選配其它功能,以下3項功能可共選也可選擇其中幾項:F(復費率電能統計)、D(最大需量)、CP(Profibus-DP)。以下3項功能只能選擇其中一項:M(模擬量)、K(2DI/2DO)。

(2)站控管理層

    配置為EVOC IPC-810B Core2 2.66G /2G/500G +鍵鼠+音箱等。

    深圳研祥工業計算機(IPC810B),完成對整個電站的計算機監控系統的管理,資料庫管理,在線及離線計算,運行監視控制,各圖表曲線的生成,數據報表等系統監測等功能。

計算機主要配置:

CPU:PIV 3.0

內存:2G

硬碟:監控工作站500G

顯示器:三星19寸寬屏LCD顯示

介面:1000M乙太網、RS232介面、LPT口、BNC視頻輸出介面、4個PCI、2個USB口,音效卡,14槽工業級底板等DVD/VCD光碟機刻錄機

4U標準上架式機箱

漫步者音箱一套(用於音響報警)

該計算機為工業計算機,大風量風扇設計,開門抽拉可拆換濾網,散熱可靠、維護簡便、特殊的抗震措施,保證機器在惡劣工業環境中正常工作;

UPS電源為C1KS/1KVA 待機30分鐘 塔式

監控主機採用正版簡體中文WindowsXP操作系統軟體,電能管理軟體採用安科瑞Acrel-3000型電能管理組態軟體。

5.4 系統功能

(1)用戶許可權管理

    針對不同級別的用戶,設置不同的許可權,方便不同許可權的管理人員對系統的不同操作,實現配電系統的安全,可靠運行。通過用戶管理進行用戶登錄、用戶註銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和許可權的修改。

(2)系統主界面

 

    系統提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。採用全中文界面,CAD圖形顯示配電系統電氣一次主接線圖,顯示配電系統設備狀態及相應實時運行參數,畫面定時輪巡切換;畫面實時動態刷新;模擬量顯示;開關量顯示;連續記錄顯示等,通過畫面顏色的變化(紅色表示合閘狀態、綠色表示分閘狀態)可以看到各迴路的分合閘狀態。

    登錄普通許可權用戶,通過主界面的操作,可以查看各迴路運行的電參量(電流、電壓、有功、無功、功率因數、電度);登錄最高許可權用戶,可以實現系統內部電度報表、電流曲線、報警信息的列印及導出功能。

(3)系統遙信狀態報警

 

    系統發生運行故障時,會及時發出聲光報警提示用戶及時響應故障迴路,同時自動記錄事件發生的時間和迴路名稱,以便用戶查詢,追憶故障原因。

(4)趨勢曲線分析

 

    Acrel-3000電能管理系統提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線的分析界面,通過調用相關迴路實時曲線界面分析該迴路當前的負荷運行狀況。如通過調用某配出迴路的實時曲線

    可分析該迴路的電氣設備所引起的信號波動情況。系統的歷史趨勢即系統對所有已存儲數據均可查看其歷史趨勢,方便工程人員對監測的配電網路進行質量分析。

(5)報表統計

 

    赫斯基注塑系統中分電能報表為時報表、日報表、月報表三種報表。選擇要查詢的日期,可顯示每個時段的用電量,顯示每個時段用電量的報表對比柱狀圖,方便管理員查看分析(日報表和月報表也具有柱狀圖分析功能),同時系統將採集的有功電度數據,按照迴路名稱的不同,自動生成報表並有報表列印功能,可對某一迴路的某一時間段內的用電量進行查詢與列印,這些報表均支持Excel導出功能。

(6)電能餅圖

    可以查看任意時段不同迴路的電能百分比,方便了公司內部能耗的調整。

六、主要監控產品

(1)高壓迴路或低壓進線迴路選ACR330ELH儀錶

    該表為電能質量分析儀錶,主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復費率電能統計;THDu,THDi、2-31次各次諧波分量;電壓波峰係數、電話波形因子、電流K係數、電壓與電流不平衡度計算;電網電壓電流正、負、零序分量(含負序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警);RS485通訊介面、Modbus協議或DL/T645規約。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm。適用於高壓重要迴路或低壓進線櫃。

(2)低壓聯絡或出線迴路選ACR220EL電力儀錶

    該表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計;4DI+2DO;RS485通訊介面、Modbus協議。外形尺寸:96×96mm,開孔尺寸:88×88mm。適用於低壓聯絡櫃、出線櫃。

(3)低壓出線櫃選ARD系列

    該表測量三相電流、定值查詢、定值整定、過載、斷相(不平衡)、堵轉、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護、SOE記錄、多種起動模式、RS485通訊介面、MODbus協議/Profibus-DP協議可選。

(4)節能產品可選導軌表或APF有源濾波裝置

    照明箱DDSF1352電錶主要功能:電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊介面、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸:76×89×74mm,4模數。適用於照明箱的電流、電壓測量;單相電能計量。

    DTSF1352導軌式電錶主要功能:電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊介面、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數。適用於照明箱的三相電能計量。

    DTSD1352導軌式電錶主要功能:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計;電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊介面、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數。適用於動力櫃。

    ANAPF系列有源電力濾波裝置,以並聯方式接入電網,通過實時檢測負載的諧波和無功分量,採用PWM變流技術,從變流器中產生一個和當前諧波分量和無功分量對應的反向分量並實時注入電力系統,從而實現諧波治理和無功補償。

七、設備清單


參考文獻:

[1]安科瑞電氣股份有限公司系統解決方案.2013.1版.

[2]塑料製品行業錯峰限電技術指導.

 

Bookmark the permalink ,來源:
One thought on “電力需求側管理及智能電力監控技術在塑料製品行業錯峰限電中的應