喻金

（海鴻電氣有限公司，廣東 江門529328）

配電網(wǎng)絡(luò)為順應(yīng)社會快速發(fā)展，在新環(huán)境下提出了新的要求，過去單一的配電房因信息化技術(shù)不成熟，被迫采用人工值守監(jiān)控，甚至處于無監(jiān)控狀態(tài)，因而配電智能化技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展成為必然趨勢。

配電房智能化技術(shù)及應(yīng)用需要完成3個步驟：第一，實現(xiàn)傳統(tǒng)配電房變壓器技術(shù)升級為智能化配電房；第二，智能設(shè)備與現(xiàn)今成熟的通信技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)隨時隨地的實時監(jiān)控；第三，構(gòu)建云平臺后臺系統(tǒng)，為設(shè)備的可靠運行、用戶的合理用電提供信息數(shù)據(jù)。

1 配電房智能化改造案例

1.1 項目概況

項目名稱：英德地區(qū)某公司配電房。

項目配電房情況：該項目包括1#專用配電站和專用開關(guān)站2間配電房，配電房設(shè)備配置情況如表1所示。

表1 配電房設(shè)備配置情況

1.2 項目電房存在的問題

1.2.1 配電室內(nèi)低壓電路中總諧波超標(biāo)

由于諧波屬于專業(yè)的電力參數(shù)，一般巡檢不包括該項參數(shù)的檢查。從配電房現(xiàn)場設(shè)備來看，引起諧波超標(biāo)的原因是由于出線回路的負(fù)載中包含產(chǎn)生諧波的裝置（燒爐、變頻裝置）。盡管低壓補償柜中配置了低壓諧波抑制模塊，但效果不理想，電路中總諧波仍處于超標(biāo)狀態(tài)。

1.2.2 配電層內(nèi)低壓電路中平均功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)

從配電房現(xiàn)場設(shè)備來看，平均功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)有可能以下幾個方面的原因：電路中總諧波超標(biāo)，導(dǎo)致電容投切不上；單個電容容量配置不合理，小負(fù)荷時沒有合適容量的電容可以使用；補償電容器總?cè)萘坎蛔恪?/p>

1.2.3 配電設(shè)備管理人員不足

前4期配電房剛竣工，目前配有7名電工，但還有幾期配電房要投入建設(shè)，電工總數(shù)要14～15人才能滿足配電設(shè)備管理的需求。專業(yè)的電工需要具備電氣化技術(shù)知識和豐富的工作經(jīng)驗，平均工資4000元/月（市場行情），意味著新增人手會帶來人工成本的增加（按7 人計算，人工成本平均增加33.6 萬元/年）。

1.2.4 用電量大，缺乏峰谷平用電量的規(guī)劃

公司用電量約3000 萬kWh/年，屬于用電大戶，其中約80%的用電量均來自燒爐（約2400 萬kWh/年，其中峰時用電約占30%，約720 萬kWh/年）。若選擇了智能化升級改造，實現(xiàn)在線監(jiān)測所有燒爐的負(fù)荷情況，公司就可以結(jié)合生產(chǎn)計劃時間，制定更合理的用電規(guī)劃，如將1%～10%的峰時用電（約7.2 萬～72 萬kWh/年）移到平時用電，一年能節(jié)省約2.16 萬～21.6 萬元的電費（英德地區(qū)峰時和平時的電價相差0.3元）。

1.2.5 按需求報裝容量費缺乏大量數(shù)據(jù)支撐

目前基本容量費的計算是基于人工抄表數(shù)據(jù)，然后估算最大需量值，由于抄表得到的數(shù)據(jù)不及時、不全面，所以估算的需量值容易出現(xiàn)過高或過低的情況，如果過高，公司將損失容量費；過低則會導(dǎo)致雙倍罰款。

2 配電房智能化改造方案

2.1 配電房智能化改造依據(jù)

配電房智能化改造方案符合國家和地方的法律法規(guī)，按照ISO 9001質(zhì)量保證體系的要求組織生產(chǎn)和提供技術(shù)服務(wù)，執(zhí)行最新版本的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)范，符合環(huán)保要求。

2.2 方案概述

智能化升級改造方案，配電房智能化改造構(gòu)架圖如圖1 所示，將配電室設(shè)備遠(yuǎn)程連接到云平臺系統(tǒng)，相關(guān)人員可以通過手機或電腦隨時隨地查看配電房內(nèi)實時數(shù)據(jù)、歷史趨勢、定期報表等。當(dāng)配電房設(shè)備在運行中出現(xiàn)隱患時（如諧波超標(biāo)，平均功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)等），系統(tǒng)平臺會自動通過網(wǎng)頁彈窗告警、微信告警、手機短信、撥打相關(guān)人員電話的形式將報警信息傳達(dá)到相關(guān)人員（也可自由選擇不同的告警形式），實現(xiàn)故障提前預(yù)警，及時提供預(yù)防措施，保障配電房設(shè)備安全可靠運行，延長設(shè)備使用壽命。

圖1 配電房智能化改造構(gòu)架圖

2.3 方案配置

在原有配置上新增智能溫控器3 臺（變壓器用），增加低壓出線柜智能儀表39臺。

2.3.1 實現(xiàn)的功能

監(jiān)測實時數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 監(jiān)測實時數(shù)據(jù)

2.3.2 配電房智能化升級改造解決的問題

實時監(jiān)測進(jìn)線柜和所有出線柜諧波，如果諧波超標(biāo)，會第一時間通知相關(guān)負(fù)責(zé)人及時處理，解決了由于沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理諧波超標(biāo)而引起的設(shè)備安全隱患。

實時監(jiān)測和統(tǒng)計進(jìn)線柜和所有出線柜的功率因數(shù)，如果平均功率因數(shù)低于0.9或大于1，會第一時間通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，解決了由于沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理平均功率因數(shù)過低或過高，而導(dǎo)致供電罰款的問題。

實時監(jiān)測高壓柜、變壓器和低壓進(jìn)線柜及出線柜的數(shù)據(jù)，解決人工抄表的效率低，不夠完善的問題。同時為用電最大需量的決策提供數(shù)據(jù)支撐。

實時監(jiān)測燒爐的負(fù)荷情況，同時結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)計劃，合理地將峰時用電移到平時或谷時用電，最大程度地降低企業(yè)電費。此外，基于監(jiān)測到的負(fù)荷數(shù)據(jù)，可提供用電合理性分析月報表，提出一些用電規(guī)劃方面的參考建議。

監(jiān)測所有出線設(shè)備用電情況，結(jié)合生產(chǎn)時間安排，可監(jiān)測到所有設(shè)備是否做到“人走關(guān)電源”，確保用電安全

2.3.3 用戶效益

通過智能化升級改造，實現(xiàn)了對配電室內(nèi)高壓柜、變壓器和低壓進(jìn)線柜、低壓出線柜設(shè)備的在線監(jiān)測。

直接效益：實現(xiàn)了在線監(jiān)測燒爐的用電和安全情況，能采集燒爐實時用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，結(jié)合實際生產(chǎn)計劃，用戶可有效平衡谷峰平時用電規(guī)劃。目前燒爐部分的峰時用電占總用電量的30%（約720 萬kWh/年），只要將峰時用電的1%～10%（約7.2萬～72萬kWh/年）移到平時用電，一年能節(jié)省約2.16萬～21.6 萬元的電費（英德地區(qū)峰時和谷時的電價相差0.3 元）。起碼減少專業(yè)電工人員4 人，按平均工資4000 元/月計算，每年節(jié)省電工人員費用19.2 萬元。可避免因未及時發(fā)現(xiàn)平均功率因數(shù)超標(biāo)的供電罰款，甚至可達(dá)到功率因數(shù)獎勵，直接減少電費。

間接效益：解決了由于沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理諧波超標(biāo)而引起的設(shè)備安全隱患，延長設(shè)備使用壽命。針對配電室設(shè)備的不同問題，可定制專業(yè)的解決方案，為設(shè)備的安全可靠運行保駕護(hù)航。監(jiān)測所有出線回路的用電數(shù)據(jù)，定期提供用電分析報表，從管理出發(fā)，節(jié)約電能。

3 結(jié)束語

通過配電房智能化升級改造，不但解決了未及時發(fā)現(xiàn)和處理諧波不合理、平均功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)、為用電最大需量的決策提供數(shù)據(jù)支撐；還能合理地將部分燒爐用電“移峰填平”、監(jiān)測出線設(shè)備“人走關(guān)電源”，最大程度地降低企業(yè)電費。投資回報期不多于5.5個月。