摘(zhāi)要：分(fēn)析重要(yào)市政設(shè)施用電安(ān)全(quán)現狀(zhuàng)，調研(yán)智(zhì)能配電(diàn)設備(bèi)元件(jiàn)情況，采用(yòng)一種(zhǒng)智能(néng)化的配(pèi)電係統架(jià)構，輔(fǔ)以電(diàn)力監(jiān)控(kòng)，能耗管理(lǐ)，設備(bèi)運維等(děng)多(duō)維度管理手(shǒu)段，並將其應用於(yú)上海市某大型供(gōng)水廠改造(zào)工程(chéng)。

關鍵詞(cí)：大型供水(shuǐ)廠；智能(néng)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)；運(yùn)維(wéi)管理；配電設備(bèi)資產管理；能源(yuán)效率(shuài)管理；電能質(zhì)量(liáng)管理(lǐ)；智能元件(jiàn)選型；係統架構

引(yǐn)言

供水廠作為(wéi)重要的市政(zhèng)設(shè)施，與(yǔ)經(jīng)濟(jì)建(jiàn)設，民生發(fā)展(zhǎn)密切相關(guān)，經(jīng)過多(duō)年(nián)建(jiàn)設(shè)，國(guó)內各主要(yào)城市供水(shuǐ)廠整體(tǐ)處(chǔ)理(lǐ)能力基本滿(mǎn)足社會需(xū)求(qiú)，近階段(duàn)建(jiàn)設(shè)在(zài)工藝提標，設(shè)備設施(shī)自(zì)動(dòng)化與(yǔ)智能化等方麵(miàn)。本文以(yǐ)上海市(shì)某(mǒu)大(dà)型(xíng)供(gōng)水廠工(gōng)程(chéng)實例為切(qiē)入點，探索(suǒ)在重要(yào)基(jī)礎(chǔ)設(shè)施項目(mù)中應用(yòng)新型智能配電係統的(dí)可行性(xìng)。

.       一(yī)，項目背景

本文研究的(dí)智能(néng)配電係統(tǒng)依托項目係(xì)上(shàng)海市(shì)某大(dà)型(xíng)供(gōng)水廠(chǎng)深(shēn)度處理(lǐ)改造工程，該水廠(chǎng)始建於(yú)1959年，是由(yóu)我(wǒ)國自(zì)行(háng)設計建造並逐漸(jiàn)擴建(jiàn)發(fā)展(zhǎn)起來(lái)的(dí)大(dà)型水廠，日供(gōng)水(shuǐ)量(liáng)100餘(yú)萬(wàn)噸，承擔上(shàng)海西南(nán)城(chéng)區的供(gōng)水重(zhòng)任。供水(shuǐ)廠(chǎng)概覽如(rú)圖(tú)1所示，供水(shuǐ)廠(chǎng)35kV變電(diàn)所係統如圖2所示(shì)。供水(shuǐ)廠目(mù)前設(shè)有一(yī)座35/6kV受電變電(diàn)所，接(jiē)受(shòu)上級(jí)變電所(suǒ)兩路相互獨(dú)立的35kV電源，受電(diàn)變(biàn)電所內(nèi)設(shè)置2×16000kVA主變(biàn)，35kV側(cè)采用內橋(qiáo)接綫，6kV側采用(yòng)單母(mǔ)綫分段(duàn)接綫，外(wài)部(bù)供(gōng)電(diàn)可(kě)靠性較(jiào)高(gāo)。但(dàn)由於(yú)歷(lì)經60年不斷擴建改(gǎi)造(zào)，水廠(chǎng)內部(bù)現狀配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)較為(wéi)老舊，且廠區(qū)麵(miàn)積大(dà)(占地約272畝)，單體(tǐ)多，配電(diàn)設(shè)施繁多，導致(zhì)維(wéi)護難度大(dà)，給(gěi)水廠(chǎng)連續(xù)供(gōng)電(diàn)，保障生產帶(dài)來較大(dà)隱患。鑒(jiàn)於(yú)上述情(qíng)況(kuàng)，擬結(jié)合(hé)本(běn)次水(shuǐ)廠工藝(yì)提標(biāo)工(gōng)程實(shí)施廠(chǎng)內配(pèi)電係統的智能化改(gǎi)造。

圖(tú)1供水廠(chǎng)概念圖(tú)

二(èr)，傳(chuán)統(tǒng)配電係統(tǒng)問題分析

傳(chuán)統配(pèi)電係統可(kě)靠性(xìng)主要依(yī)賴(lài)硬(yìng)件產(chǎn)品的(dí)質(zhì)量(liáng)和性能(néng)，常(cháng)規情(qíng)況(kuàng)下基本(běn)能滿足(zú)供(gōng)水廠用電(diàn)需求(qiú)，但也日(rì)益(yì)暴露出(chū)各種問題。目(mù)前，各(gè)大(dà)水(shuǐ)務集團都在(zài)推(tuī)行(háng)無人(rén)或(huò)少人(rén)值(zhí)守的運行(háng)方(fāng)式，而配電設備(bèi)卻逐年(nián)增(zēng)加且(qiě)有經驗的(dí)一綫(xiàn)運(yùn)維人(rén)員呈現明顯的(dí)老齡化，從而導(dǎo)致(zhì)設(shè)備更新維(wéi)護(hù)滯(zhì)後，帶(dài)來電力中(zhōng)斷的隱患點(diǎn)。供(gōng)水廠(chǎng)屬於(yú)電(diàn)力負(fù)荷(hé)密集(jí)型(xíng)生產(chǎn)企業(yè)，傳(chuán)統配電係統(tǒng)缺(quē)乏數(shù)據(jù)收集(jí)，分析功能，因而無法進(jìn)行電(diàn)力的合理(lǐ)調配(pèi)，能源運行效率較低(dī)。大型(xíng)水廠(chǎng)的(dí)配(pèi)電(diàn)設(shè)施繁(fán)多(duō)，如(rú)何進行(háng)有(yǒu)效(xiào)的(dí)電氣資(zī)產(chǎn)管理，也是傳統(tǒng)配電(diàn)係統麵臨的一(yī)大(dà)挑(tiāo)戰(zhàn)。根據生產工(gōng)藝(yì)需要(yào)，現代化水(shuǐ)廠(chǎng)中(zhōng)的設(shè)備設(shè)施如臭氧(yǎng)發生(shēng)器，紫外(wài)消(xiāo)毒器，各種測量儀表等日(rì)益(yì)增多，這些設備對(duì)電能質(zhì)量(liáng)要(yào)求較(jiào)高(gāo)，而傳(chuán)統(tǒng)配(pèi)電(diàn)係統尤其是低壓側缺少諧波，電壓(yā)擾動等(děng)方麵的檢(jiǎn)測(cè)與(yǔ)診(zhěn)斷措(cuò)施，容易(yì)損(sǔn)傷對(duì)電能質量(liáng)較(jiào)為敏(mǐn)感的設(shè)備設(shè)施。

三(sān)，智能(néng)配電係(xì)統架構(gòu)

近年來，隨(suí)著(zhuó)製(zhì)造工(gōng)藝的提高，信息技(jì)術的發(fā)展(zhǎn)，便有(yǒu)了結合(hé)*新(xīn)的技(jì)術(shù)設(shè)計新(xīn)型智(zhì)能(néng)配(pèi)電係統的可能(néng)性(xìng)。由(yóu)於(yú)國家(jiā)目(mù)前尚未(wèi)頒(bān)布相(xiāng)關智(zhì)能配(pèi)電係統(tǒng)的標準，本文結(jié)合傳(chuán)統配電係統(tǒng)存在(zài)的問題，並(bìng)綜合(hé)考(kǎo)慮供(gōng)水廠實(shí)際運行(háng)的(dí)需要，給出(chū)一種智能(néng)配電係統(tǒng)的架(jià)構(gòu)方(fāng)案，主要功能(néng)如(rú)表(biǎo)1所(suǒ)示(shì)。通(tōng)過(guò)智能係(xì)統(tǒng)的(dí)上(shàng)述管理(lǐ)，可(kě)提高供電的可靠性和(hé)安(ān)全性，提(tí)升(shēng)供(gōng)水企(qǐ)業的運營效(xiào)率(shuài)和(hé)設備使(shǐ)用效率，提高生產(chǎn)性企業(yè)的能源利用率(shuài)。上述(shù)架(jià)構(gòu)的(dí)物理實(shí)施(shī)方案(àn)可通過智能(néng)化(huà)的(dí)電(diàn)力(lì)設備，集成(chéng)化的控製(zhì)係統與大數據和人(rén)工智(zhì)能的(dí)有機結(jié)合(hé)實(shí)現(xiàn)，如圖3所(suǒ)示。

圖3

.       四，上海市某大型供水廠(chǎng)智能配電(diàn)係(xì)統設(shè)計(jì)與實(shí)現

4.1智能(néng)配電(diàn)係統(tǒng)設計拓撲

經(jīng)調研目前主流配(pèi)電設備製造(zào)商的智(zhì)能配(pèi)電(diàn)係統領域產(chǎn)品綫(xiàn)及(jí)其(qí)配套的軟件係(xì)統，本工程(chéng)智(zhì)能配電(diàn)係統(tǒng)設(shè)計方案采(cǎi)用了圖(tú)4所示(shì)的係統拓(tuò)撲。

4.2主要(yào)硬件(jiàn)設(shè)備(bèi)選型(xíng)

各類硬(yìng)件可選配的(dí)功(gōng)能(néng)十分(fēn)豐富，本工程(chéng)實(shí)施(shī)過程中設(shè)備選型(xíng)以經(jīng)濟(jì)合理為基本(běn)原則，既要(yào)保證係(xì)統功(gōng)能的(dí)實現，又(yòu)要避(bì)免配置(zhì)過(guò)高造成浪費。

（1）智能(néng)中壓斷路器選(xuǎn)型

本工(gōng)程6kV中壓(yā)斷路器(qì)選配(pèi)斷(duàn)路器操作(zuò)智(zhì)能(néng)檢測，配電櫃智能檢測，溫度智能檢(jiǎn)測功能(néng)。智能操作檢測(cè)功能可以實(shí)時(shí)顯示零(líng)部(bù)件健(jiàn)康狀態，預(yù)判綫圈及儲能電(diàn)機(jī)壽命(mìng)趨勢。配電櫃(guì)智能檢(jiǎn)測功(gōng)能主要(yào)用(yòng)於檢測斷(duàn)路器與(yǔ)開關(guān)的(dí)配(pèi)合是(shì)否(fǒu)到位，避免“虛接(jiē)"導致的(dí)溫升(shēng)及(jí)絕緣事故。溫(wēn)度智能檢(jiǎn)測係(xì)統通(tōng)過(guò)設置內嵌(qiàn)式(shì)傳感器，檢測斷路(lù)器(qì)觸臂(bì)，母排(pái)溫度(dù)，以(yǐ)確保開關設備的(dí)絕緣(yuán)性能。

（2）數字化框架(jià)斷路器(qì)選型

框(kuàng)架斷路器(qì)選(xuǎn)用*新的(dí)數字化框架斷路器，功(gōng)能(néng)選擇(zé)上主要包括傳統的(dí)三段(duàn)式保(bǎo)護(hù)，框架(jià)三遙(yáo)及(jí)老(lǎo)化分析，斷路(lù)器狀態指示，故障(zhàng)預警，電能(néng)采(cǎi)集(jí)等，配合後台係(xì)統實現(xiàn)監測(cè)，預警，控(kòng)製(zhì)，老化(huà)分析(xī)，故(gù)障診(zhěn)斷等功(gōng)能(néng)。

圖2供(gōng)水(shuǐ)廠(chǎng)現(xiàn)狀35kV變電所係統圖(tú)

（3）合理選(xuǎn)配(pèi)智(zhì)能(néng)電(diàn)力(lì)儀表

電(diàn)力儀(yí)表(biǎo)的(dí)選用根據不同回路(lù)合理搭(dā)配(pèi)，具(jù)體如(rú)表(biǎo)2所(suǒ)示。

（4）通信元件及網關選型(xíng)

通(tōng)信網關為(wéi)儀表(biǎo)，綜(zōng)保裝置，脫扣器，電(diàn)機控製器等(děng)需(xū)要(yào)迅速(sù)有效傳輸(shū)數據(jù)的(dí)設備提供支持，實現性(xìng)能(néng)可靠(kào)，經濟(jì)快(kuài)捷(jié)的以太(tài)網連(lián)接。

（5）智能化電(diàn)動(dòng)機(jī)保護控(kòng)製器(qì)

電動機保護(hù)器可以(yǐ)實現電(diàn)機的熱過載(zǎi)，啟動(dòng)過(guò)流，堵(dǔ)轉(zhuǎn)(過流(liú))，過(guò)頻(pín)啟動限(xiàn)製，啟動(dòng)超(chāo)時，剩餘(yú)電流動作保護(可(kě)配(pèi)外(wài)置剩(shèng)餘電(diàn)流動作互感器)，電(diàn)流(liú)不平(píng)衡，缺相等保護功(gōng)能。該(gāi)係(xì)列(liè)產品(pǐn)還(huán)具(jù)備(bèi)運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)記錄功能，主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括電(diàn)機帶(dài)載(zǎi)時(shí)長，電機(jī)啟(qǐ)停頻(pín)次，故障狀(zhuàng)態(tài)等，並(bìng)通過(guò)通信(xìn)接口(kǒu)實現(xiàn)數(shù)據上(shàng)傳，同時接受係(xì)統(tǒng)遙控。

表(biǎo)2智(zhì)能(néng)電(diàn)力(lì)儀(yí)表(biǎo)選(xuǎn)配原(yuán)則(zé)

通(tōng)過(guò)一係列(liè)智(zhì)能化的硬件組合(hé)使用，輔以(yǐ)係(xì)統(tǒng)的調(tiáo)配(pèi)，可基本實現智能(néng)配(pèi)電的(dí)係統設(shè)計。

4.3係統功能(néng)描述(shù)

係(xì)統建(jiàn)成(chéng)後可(kě)向建(jiàn)設(shè)單位(wèi)和運行單位提(tí)供完整的智(zhì)能配電係統解(jiě)決(jué)方案(àn)，提(tí)供(gōng)設備的(dí)運(yùn)行監測，設(shè)備性(xìng)能(néng)，能源(yuán)利用(yòng)分析和(hé)電(diàn)能質量(liáng)分析信息等，供決策(cè)者(zhě)參(cān)考(kǎo)使(shǐ)用。本工程智能配(pèi)電係統在(zài)傳統(tǒng)電力(lì)監控係統的基礎(chǔ)上，通(tōng)過收集(jí)智(zhì)能硬(yìng)件(jiàn)中的(dí)有效信息，實(shí)現(xiàn)就(jiù)地的智能化(huà)電力(lì)監控係(xì)統，可(kě)以(yǐ)提供多方位(wèi)的實(shí)時狀態監測，為供水廠配電(diàn)係(xì)統運行(háng)提(tí)供(gōng)高可靠(kào)和高(gāo)性(xìng)能的(dí)監(jiān)視(shì)和(hé)控製解(jiě)決方案(àn)。通過可視(shì)化電(diàn)力係統監控(kòng)界麵(miàn)，可(kě)以(yǐ)提供水廠35kV及(jí)6kV變配(pèi)電(diàn)單綫圖係統(tǒng)顯(xiǎn)示，0.4kV各(gè)個配電(diàn)室配電(diàn)單(dān)綫圖(tú)係(xì)統顯示，各(gè)個回路運行(háng)狀態(tài)顯示及細(xì)節(jié)參數(shù)顯示，主要設備(bèi)(高壓綜保，低(dī)壓(yā)表計(jì)，交直流屏，變(biàn)壓器等(děng))狀態和(hé)運行參(cān)數顯示，報(bào)警信息(xī)及事(shì)件記錄(lù)信息(xī)顯示，數據(jù)報(bào)表顯(xiǎn)示(shì)等。當係統出(chū)現斷路器故障，綜(zōng)保裝(zhuāng)置(zhì)動(dòng)作，或者(zhě)出現其(qí)他報警(jǐng)信號(hào)時(shí)，報(bào)警(jǐng)界麵(miàn)強(qiáng)製彈出，並(bìng)根據故障等(děng)級發出相(xiāng)應報警聲(shēng)響信號。係統(tǒng)會收(shōu)集統(tǒng)計各(gè)回路各時段的(dí)電度值(zhí)，每(měi)台(tái)變壓(yā)器回路(lù)周期(qī)性*大/*小(xiǎo)/平均(jūn)取樣電(diàn)流，各(gè)測(cè)量回(huí)路電(diàn)氣(qì)參數(shù)如電流，電(diàn)壓，功率和負荷曲綫並(bìng)生成運行(háng)報(bào)表(biǎo)。係統(tǒng)自診斷功能可(kě)以根據報錯信(xìn)息確(què)定(dìng)故(gù)障(zhàng)部位，然後報警(jǐng)和閉(bì)鎖(suǒ)故(gù)障(zhàng)元件(jiàn)，保證(zhèng)其它(tā)部分(fēn)正常工作(zuò)，降(jiàng)低(dī)故障(zhàng)影響範(fàn)圍，同(tóng)時記錄(lù)故(gù)障點(diǎn)，故障類型，供運維人員調(tiáo)查。係統通過分級授(shòu)權的(dí)安(ān)全(quán)保障措施(shī)，確保能(néng)夠安全穩(wěn)定(dìng)運(yùn)行，同(tóng)時(shí)對操作(zuò)員(yuán)的重要操(cāo)作進行記(jì)錄(lù)，以(yǐ)供需要時查(chá)閱。

能耗(hào)分析(xī)係統能(néng)提供(gōng)多(duō)種形式的能耗(hào)數據統計，可按生(shēng)產區域(yù)統計(jì)，設備類(lèi)型統(tǒng)計(jì)，時(shí)段能(néng)耗統計等，並提供便於(yú)用(yòng)戶觀(guān)察(chá)的(dí)圖形表現(xiàn)方式。能源流(liú)監視(shì)功能通(tōng)過(guò)對能(néng)源流(liú)的圖形(xíng)化呈現(xiàn)，將(jiāng)從能(néng)源(yuán)介質(zhì)，生產工序和(hé)綜合能源(yuán)三個方麵(miàn)實現能源流的可視化，直觀(guān)地(dì)體(tǐ)現(xiàn)係統的能(néng)源(yuán)平衡狀(zhuàng)況。係(xì)統(tǒng)將離(lí)散的能源(yuán)信(xìn)息通(tōng)過有效的分(fēn)級和(hé)組織，變成動(dòng)態生(shēng)動的數據，反(fǎn)映能(néng)源(yuán)幹綫(xiàn)中各(gè)個(gè)用能(néng)設備的(dí)用能(néng)特(tè)點(diǎn)。係(xì)統投運後(hòu)獲(huò)得相當(dāng)數量的(dí)數(shù)據(jù)信息後，能(néng)源數(shù)據分析(xī)係統能夠(gòu)統計分(fēn)析不同的因(yīn)素對能源使用狀(zhuàng)況的影響(xiǎng)。如季節(jié)，水質變比，溫(wēn)度(dù)等對(duì)水廠耗(hào)能情況(kuàng)的影(yǐng)響，從而(ér)輔助運(yùn)行(háng)單位(wèi)分析預測和(hé)優(yōu)化能源(yuán)使用(yòng)。

運維管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)要用(yòng)於向運維人員(yuán)進行設備(bèi)維(wéi)護，資產管理提(tí)供決(jué)策依據。斷(duàn)路器在配(pèi)電係統(tǒng)中(zhōng)起著決定性作(zuò)用(yòng)，設備老(lǎo)化(huà)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)通(tōng)過(guò)對斷路器(qì)絕緣(yuán)性能(néng)，機(jī)械性能(néng)，電(diàn)性(xìng)能的監(jiān)控(kòng)，通(tōng)過(guò)建(jiàn)模分(fēn)析，提(tí)供斷(duàn)路(lù)器(qì)的老(lǎo)化(huà)程(chéng)度監(jiān)視，並(bìng)定期向(xiàng)運(yùn)維人員(yuán)推送老(lǎo)化分析報(bào)告(gào)。維護(hù)計(jì)劃管理功(gōng)能通過設備(bèi)壽命周(zhōu)期(qī)計算(suàn)設置警(jǐng)告閾值，提(tí)供維護(hù)計劃(huá)和(hé)隨工(gōng)管理(lǐ)，也(yě)可(kě)以(yǐ)設定周期性巡檢維護(hù)(根據(jù)資產信息，自動生成(chéng)計劃)，以及(jí)自動(dòng)/人工生(shēng)成工(gōng)單及(jí)派(pài)單，提供清晰準(zhǔn)確的工(gōng)作日(rì)程。考慮(lǜ)到(dào)供(gōng)水廠(chǎng)信(xìn)息的敏感性，本(běn)次暫未(wèi)實施係統的雲(yún)端化(huà)，僅(jǐn)做(zuò)接口(kǒu)預留，待後期充分論證後再(zài)行(háng)實施。

.       五，AcrelEMS-SW智慧水務能(néng)效(xiào)管(guǎn)理(lǐ)平台(tái)

5.1平台概(gài)述

安科(kē)瑞(ruì)電(diàn)氣具(jù)備從終(zhōng)端感知，邊緣(yuán)計(jì)算(suàn)到(dào)能效(xiào)管(guǎn)理平(píng)台的產品生態體係(xì)，AcrelEMS-SW智(zhì)慧(huì)水(shuǐ)務(wù)能效管(guǎn)理(lǐ)平台(tái)通(tōng)過在汙(wū)水廠源，網，荷，儲，充(chōng)的各個關(guān)鍵節點(diǎn)安裝保(bǎo)護，監測(cè)，分(fēn)析(xī)，治理裝(zhuāng)置(zhì)，用(yòng)於監測(cè)汙(wū)水(shuǐ)廠能耗(hào)總量和能耗強(qiáng)度，監(jiān)測(cè)主(zhǔ)要(yào)用(yòng)能設(shè)備能(néng)效(xiào)，保護汙(wū)水(shuǐ)廠(chǎng)運行(háng)安(ān)全(quán)可(kě)靠，提高汙(wū)水廠能效(xiào)，為(wéi)汙水(shuǐ)處理(lǐ)的能(néng)效(xiào)管理提供科學(xué)，精細的(dí)解(jiě)決(jué)方(fāng)案。

5.2平(píng)台(tái)組成(chéng)

AcrelEMS智(zhì)慧(huì)水務(wù)綜(zōng)合能效管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)由(yóu)變電站(zhàn)綜(zōng)合自(zì)動(dòng)化係(xì)統，電(diàn)力監控及能效(xiào)管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)組成，涵蓋(gài)了(liǎo)水務中壓變配電(diàn)係統，電氣(qì)安全(quán)，應急(jí)電(diàn)源，能源(yuán)管理，照明控(kòng)製，設備(bèi)運維(wéi)等，貫(guàn)穿水務(wù)能源流(liú)的始(shǐ)終(zhōng)，幫助(zhù)運維管理(lǐ)人員(yuán)通過一(yī)套(tào)平(píng)台(tái)，一個(gè)APP實時(shí)了解(jiě)水務(wù)配(pèi)電係(xì)統(tǒng)運(yùn)行(háng)狀況(kuàng)，並且根據(jù)權(quán)限可(kě)以(yǐ)適(shì)用於水(shuǐ)務後勤(qín)部門管理(lǐ)需要(yào)。

5.3平(píng)台(tái)拓(tuò)撲圖(tú)

5.4平(píng)台子係統

（1）變電站綜(zōng)合自(zì)動(dòng)化(huà)係(xì)統(tǒng)及電(diàn)力監(jiān)控

對水(shuǐ)務配(pèi)電(diàn)係統中35kV，10kV電壓(yā)等(děng)級配(pèi)置(zhì)繼電保(bǎo)護和弧光保護，實現(xiàn)遙測(cè)，遙(yáo)信，遙(yáo)控(kòng)，遙(yáo)調(tiáo)等功能(néng)，對(duì)異常(cháng)情況(kuàng)及時(shí)預(yù)警(jǐng)。

監(jiān)測變壓器，水泵(bèng)，鼓(gǔ)風機(jī)的電(diàn)流，電壓(yā)，有(yǒu)功/無功功率，功率(shuài)因(yīn)數，負(fù)荷(hé)率，溫(wēn)度(dù)，三相平衡(héng)，異(yì)常報警等數據。

（2）電(diàn)能(néng)質量(liáng)監(jiān)測與(yǔ)治理(lǐ)

水務(wù)中(zhōng)大量的(dí)大功率電機(jī)，水泵變(biàn)頻(pín)啟動(dòng)導(dǎo)致配電係統中存(cún)在(zài)大(dà)量(liáng)諧波，通(tōng)過監(jiān)測其配電係(xì)統(tǒng)的諧波畸變，電(diàn)壓波動(dòng)，閃(shǎn)變(biàn)和(hé)容忍度(dù)指標(biāo)分析(xī)其電(diàn)能質(zhì)量，並(bìng)配(pèi)置(zhì)對(duì)應(yīng)的電(diàn)能質量治(zhì)理(lǐ)措施提高供電電(diàn)能質量。

（3）電動機管(guǎn)理

馬達監控實現水務(wù)中電機的保(bǎo)護，遙測(cè)，遙信(xìn)，遙(yáo)控(kòng)功能，電動機保(bǎo)護器(qì)能對(duì)過(guò)載，短路(lù)，缺(quē)相，漏電等(děng)異常情況進(jìn)行保護，監測和(hé)報(bào)警。高(gāo)效，準(zhǔn)確地(dì)反(fǎn)映(yìng)出(chū)故障(zhàng)狀(zhuàng)態，故(gù)障時間，故(gù)障地(dì)點，及(jí)相關信息，對電機進行健(jiàn)康(kāng)診斷(duàn)和(hé)預防性維(wéi)護(hù)。同(tóng)時支(zhī)持與PLC，軟(ruǎn)啟(qǐ)，變頻器等配合，實現電動機自(zì)動或遠程控製(zhì)，監視，控製(zhì)各個(gè)工藝設備(bèi),保障(zhàng)正常生產。

（4）能耗管理

為水務(wù)搭建計(jì)量體係(xì)，顯示水(shuǐ)務的能源流(liú)向(xiàng)和能源損耗，通過(guò)能源(yuán)流向圖幫(bāng)助(zhù)水務分(fēn)析(xī)能源消(xiāo)耗去(qù)向(xiàng)，找出(chū)能源消(xiāo)耗異(yì)常區域。

將(jiāng)所有有關能(néng)源(yuán)的(dí)參數集中(zhōng)在一(yī)個看板(bǎn)中，從多(duō)個(gè)維度對(duì)比分析，實現(xiàn)各個(gè)工(gōng)藝(yì)環(huán)節(jié)的(dí)能(néng)耗對比(bǐ)，幫(bāng)助領(lǐng)導掌控(kòng)整個(gè)工(gōng)廠的(dí)能源消(xiāo)耗(hào)，能源成本，標煤排放(fàng)等(děng)的情況。

能耗數據統計采(cǎi)集水務中(zhōng)汙水廠，自來水(shuǐ)廠(chǎng)，水泵站等(děng)的用電，用水(shuǐ)，燃(rán)氣(qì)，冷(lěng)熱量(liáng)消耗量(liáng)，同(tóng)環比(bǐ)對比(bǐ)分析，能(néng)耗總量(liáng)和能耗強度計算，標(biāo)煤(méi)計算(suàn)和(hé)CO2排(pái)放(fàng)統計(jì)趨(qū)勢。

能效分析按三級計(jì)量架(jià)構(gòu)，分別進行能效分析，契(qì)合能(néng)源管理(lǐ)體係(xì)要(yào)求，可(kě)對各車間(jiān)/職(zhí)能部門(mén)的能(néng)效(xiào)水平進(jìn)行(háng)分(fēn)析，同(tóng)比，環比，對(duì)標(biāo)等。通(tōng)過(guò)汙(wū)水處理產(chǎn)量(liáng)以及係(xì)統(tǒng)采(cǎi)集的能(néng)耗數據(jù)，在汙(wū)水(shuǐ)單耗(hào)中(zhōng)生成(chéng)汙水(shuǐ)單(dān)耗趨勢圖，並(bìng)進行(háng)同比和(hé)環(huán)比分析，同時將汙水(shuǐ)的單(dān)耗(hào)與(yǔ)行(háng)業/先(xiān)進指標對標，以(yǐ)便(biàn)企(qǐ)業能夠根據產品單耗情況來調整生產工藝，從而(ér)降(jiàng)低(dī)能耗(hào)。

（5）智能(néng)照明控製(zhì)

係統(tǒng)為汙水廠，自(zì)來水廠(chǎng)，水泵站等(děng)提供了(liǎo)照明控製管(guǎn)理(lǐ)方案(àn)，支持單(dān)控，區(qū)域控製(zhì)，自動(dòng)控(kòng)製，感(gǎn)應控(kòng)製(zhì)，定時控製(zhì)，場景(jǐng)控(kòng)製，調光控(kòng)製等多種控製(zhì)方式，模(mó)塊可根據經緯度自動識別日出日落(là)時間實(shí)現(xiàn)自(zì)動控製功(gōng)能，盡量(liáng)利(lì)用自然光(guāng)照(zhào)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)，廠區照明的(dí)智(zhì)能控製達到安全，節能，舒適(shì)，高效的目的。

5.5電(diàn)氣安全(quán)

（1）電氣(qì)火災(zāi)監測

監測配電(diàn)係統回(huí)路的漏電(diàn)電流(liú)和綫纜溫度，實(shí)現(xiàn)對汙水(shuǐ)廠，自來水廠(chǎng)，水泵(bèng)站的(dí)電(diàn)氣(qì)安(ān)全預警(jǐng)。

（2）消防應急(jí)照明(míng)和(hé)疏散指示

根據預(yù)先設(shè)置的應急(jí)預案快速(sù)啟動(dòng)疏散方(fāng)案引導人員疏散。係統(tǒng)接入(rù)消(xiāo)防(fáng)應(yīng)急(jí)照(zhào)明指(zhǐ)示係統(tǒng)數(shù)據，通(tōng)過(guò)平(píng)麵圖顯(xiǎn)示疏散(sàn)指示(shì)燈(dēng)具工作狀態(tài)和異常情況。

（3）消防設(shè)備電源(yuán)監測

監測消(xiāo)防設備(bèi)的工(gōng)作電(diàn)源(yuán)是(shì)否(fǒu)正常(cháng)，保(bǎo)障在發(fā)生(shēng)火(huǒ)災(zāi)時消防設備(bèi)可以正(zhèng)常投(tóu)入(rù)使(shǐ)用(yòng)。

5.6防火門監控係(xì)統

防火(huǒ)門(mén)監控係統集中(zhōng)控(kòng)製(zhì)其各終(zhōng)端(duān)設備(bèi)即防火門監控(kòng)模(mó)塊，電(diàn)動閉門器，電磁(cí)釋放器(qì)的工作狀態(tài)，實時監測疏散(sàn)通(tōng)道(dào)防火(huǒ)門的開啟，關閉及(jí)故(gù)障(zhàng)狀態，顯(xiǎn)示終端(duān)設備開(kāi)路，短路等故障(zhàng)信號。係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)消防(fáng)二(èr)總綫將具(jù)有通信功(gōng)能(néng)的監控(kòng)模(mó)塊相(xiāng)互連(lián)接起來(lái)，當(dāng)終端(duān)設備發(fā)生短路，斷路(lù)等故障時，防(fáng)火(huǒ)門(mén)監控器能發出(chū)報(bào)警(jǐng)信(xìn)號，能指(zhǐ)示報警部位並保存(cún)報警信息，保障(zhàng)了(liǎo)電氣安(ān)全的可靠性。

5.7環境監(jiān)測(cè)

汙水廠，自來水廠，水泵站等(děng)場所(suǒ)溫(wēn)濕(shī)度，煙(yān)霧(wù)，積水(shuǐ)浸(jìn)水，視(shì)頻，UPS電池間可燃氣(qì)體濃度展示和預警(jǐng)，保障汙(wū)水廠，自來(lái)水(shuǐ)廠(chǎng)，水(shuǐ)泵站(zhàn)等(děng)安全運(yùn)行。當可燃(rán)氣(qì)體或有害(hài)氣體濃(nóng)度超(chāo)標(biāo)可自(zì)動啟動(dòng)排風風(fēng)機或(huò)新風(fēng)係統，排除隱患，保持良好的(dí)水處理環(huán)境(jìng)。

5.8分(fēn)布(bù)式光伏監測(cè)

實時監(jiān)測(cè)低壓(yā)並網櫃(guì)每(měi)路(lù)的(dí)電流，電(diàn)壓(yā)，功(gōng)率(shuài)等(děng)電(diàn)氣參數(shù)及斷(duàn)路器(qì)開(kāi)關狀態，逆(nì)變(biàn)器運(yùn)行監(jiān)視，對逆(nì)變器(qì)直(zhí)流側(cè)每一(yī)光伏(fú)組串的(dí)輸入(rù)直(zhí)流電(diàn)壓(yā)，直(zhí)流電流，直流功(gōng)率(shuài)，逆變器(qì)交流電壓，交(jiāo)流電(diàn)流(liú)，頻(pín)率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數，當前(qián)發電功(gōng)率(shuài)，累計(jì)發(fā)電量進(jìn)行監(jiān)測，以曲(qū)綫方(fāng)式繪製(zhì)上述(shù)監(jiān)測(cè)的各(gè)個(gè)參(cān)量的歷史數據(jù)。

平台結合(hé)廠區實際分布情況(kuàng)，通過(guò)3D或2.5D平(píng)麵圖顯示(shì)分布式光(guāng)伏組件在(zài)屋頂，車(chē)棚(péng)的(dí)分(fēn)布情況(kuàng)，顯(xiǎn)示匯(huì)流箱(xiāng)，並網點(diǎn)位(wèi)置，各(gè)個屋(wū)頂(dǐng)的裝機容量。

5.9工(gōng)藝(yì)仿真監(jiān)控

平(píng)台通過(guò)2D，3D方式(shì)實時(shí)監視粗(cū)格柵(zhà)，汙水(shuǐ)提升，細格(gé)柵，曝氣(qì)沉砂(shā)，改良生化(huà)處(chǔ)理(lǐ)，二(èr)沉，加(jiā)氯接觸消(xiāo)毒，汙泥濃縮壓濾(lǜ)，生物(wù)除(chú)臭等工藝設(shè)備運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態。在格柵清渣機，汙(wū)水提(tí)升泵(bèng)，回流泵(bèng)，曝(pù)氣(qì)風機，加藥(yào)泵，濃縮(suō)壓(yā)濾機，吸沙(shā)泵，吸泥泵(bèng)等(děng)低壓電(diàn)動機(jī)控製(zhì)櫃(guì)或低(dī)壓饋電(diàn)櫃安(ān)裝(zhuāng)電動(dòng)機(jī)保護(hù)，進行(háng)短(duǎn)路，過(guò)流(liú)，過(guò)載，起動超時，斷相(xiāng)，不平衡(héng)，低功(gōng)率(shuài)，接地/漏電，te保護，堵(dǔ)轉(zhuǎn)，逆(nì)序，溫度等保護(hù)以(yǐ)及(jí)外部故障(zhàng)連鎖停(tíng)機(jī)，與PLC，軟(ruǎn)啟，變頻器等配(pèi)合(hé)，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)自(zì)動或(huò)遠程控(kòng)製，監視，控製(zhì)各個工(gōng)藝設備(bèi),保障正常生產。

.       5.10相(xiāng)關平(píng)台(tái)部署硬(yìng)件選(xuǎn)型(xíng)清單

六，結語

本文通過分析大型(xíng)供(gōng)水(shuǐ)廠傳統(tǒng)配電係統存在(zài)的(dí)問(wèn)題，采(cǎi)用了(liǎo)一種智能化配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)的架(jià)構，在(zài)調研市場上可(kě)以(yǐ)實現(xiàn)應用(yòng)的智能(néng)化(huà)硬件產(chǎn)品(pǐn)的基(jī)礎(chǔ)上(shàng)，依(yī)托(tuō)上(shàng)海某(mǒu)大型供水廠(chǎng)深(shēn)度處(chǔ)理(lǐ)改造(zào)工(gōng)程進行(háng)功能(néng)設(shè)計(jì)，目(mù)前本(běn)工程硬件(jiàn)設(shè)備已基本組(zǔ)裝(zhuāng)完成(chéng)，正在進(jìn)行(háng)係(xì)統(tǒng)化(huà)安(ān)裝(zhuāng)，安(ān)裝完(wán)成(chéng)後將進(jìn)行智能(néng)係統的調試，以驗證(zhèng)設計的(dí)可行(háng)性。本工程投運後，將(jiāng)持續(xù)對係統進(jìn)行跟蹤(zōng)反(fǎn)饋，加(jiā)以(yǐ)*，並(bìng)嘗試(shì)推廣(guǎng)類似的(dí)重要(yào)市(shì)政工(gōng)程配電係(xì)統應用(yòng)，以期(qī)產(chǎn)生更(gēng)大(dà)的經(jīng)濟(jì)效益和(hé)社會(huì)效(xiào)益(yì)。

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作者簡介：魏健輝，女(nǚ)，現任職於安(ān)科瑞(ruì)電氣股(gǔ)份有限(xiàn)公(gōng)司，主要(yào)研究智能配電(diàn)在水利行業的(dí)應用。