通信行業應用電能分析系統的意義
2011-12-31 00:00:00郭志強于宏亮
中小企業管理與科技·上旬刊 2011年10期
摘要：在通信行業中，電能消耗占行業能源消耗總量的90%，節約電能即可實現降本增效。電能分析軟件可以準確采集、記錄電能消耗數據、電能占比情況，反映電網運行質量（諧波、功率因數等），并可提供數據實時曲線和報表。用戶可以方便地對數據進行分析、對比，找出問題和差距，有針對性地采取措施，實現節能降耗。
關鍵詞：電能分析系統 應用 節能
我國《節約能源法》指出：節約資源是我國的基本國策。國家實施節約與開發并舉、把節約放在首位的能源發展戰略。國家“十一五”規劃綱要中明確提出：“十一五”期間，單位國內生產總值能耗降低20%左右。在通信行業中，隨著通信技術的飛速發展和網絡與業務的不斷融合，推動了網絡規劃日益擴大，無線基站、數據機房、數據中心（IDC）不斷增多，耗電量的增長速度非常快。據統計，當前通信行業電能消耗占行業能源消耗總量的90%，并且每年以超過15%的速度增長。因此，節約電能成為當前通信企業開源節流的重要舉措之一。那么，電源作為通信生產中不可或缺的基礎能源，如何節約電能呢？
電能分析系統可以全面采集供電系統的運行信息，并能提供豐富的分析和管理手段，是企業節電的好幫手。下面，以LTpower電能分析系統為例，對能耗軟件的作用進行分析。
1 實施方案
1.1 電能分析系統的組成 按功能分為三部分。①現場設備層，智能儀表通過信號線與電源設備相連接，其主要功能是完成信號的采集工作。②通訊管理層，其主要功能是完成信號轉換和傳輸工作。③系統管理層，設在動力與環境監控中心，是電能分析系統的中樞，負責數據的收集、運算、分析、生成報表等。
1.2 組網模式 現場設備層中，EM plus、功率因數儀、智能動力設備（包括開關電源、機房專用空調、發電機組、UPS等）、各類智能儀表等具有智能接口，直接通過RS485總線進行連接；ODIN電能表采用專用收費協議總線M-bus進行連接，經M-bus主站轉換成RS485總線，接入系統總線；溫濕度儀、煙感、水浸等環境量監測模塊通過通用采集器接入總線；門禁系統用網絡連接直連到交換機上。
所有RS485總線都采用線徑為Ф6的RVVSP屏蔽雙絞線連接；網線為UTP5非屏蔽雙絞線。RS485通訊總線經二次橋架或電纜溝接入監控機柜，其他路由不能經由橋架或電纜溝連通的，采用鍍鋅管連接，如用于采集層間電表箱的ODIN儀表。路由起點為所監控設備，終點為機房內的監控機柜，同層的設備可根據設備的多少連成1條或幾條總線。
1.3 實施過程 將通信大樓內的用電回路按屬性分成如下類別：通信設備類，包括開關電源、UPS等；機房空調類，包括機房專用空調、普通空調等；中央空調類，包括制冷機組、輸配系統設備、配套設備；辦公及照明設備類，包括室內外照明、辦公設備、分體空調等；其他用電回路等。根據用電回路分類情況，可完成硬件安裝、網絡和系統平臺搭建工作。
2 監控方法及計量方式
2.1 單線圖監視方式 根據配電系統圖制圖，在每條需計量的回路下顯示實時的電能計量信息，符合現場人員的操作習慣，且清晰直觀。如果對特殊回路有用電限值要求（如每小時不超過120度），可設定越限值，當用電量超過設定值時，此回路數值閃爍，提醒值班人員用電量超標。值班人員可根據信息提示找到相應的回路，排查用電量過高的原因。
2.2 歷史曲線圖 用戶可根據需要選擇任意一條需要查看電能信息的回路，選擇所需時間段或時間點，通過歷史曲線趨勢查看用電分布情況，數據的時間間隔可以任意定義，非常方便。根據用電曲線就可以對供電系統的運行方式進行優化，盡可能避免或減少高峰用電量，達到節約電能的目的。
2.3 回路比較方式 將某一段回路的不同季節、不同時段的用電量進行比較，或者對用電情況相近的回路在一個用電區間的用電量進行比較。比較方式可分為總用電量和單位時間用電量兩種，通過參照系的變化，可分析每個回路用電量變化規律、用電量大的時間段或可能原因，為節電措施的實施提供理論依據。
3 電能分析系統的功能
3.1 用電回路電能查詢及費率設定
3.1.1 數據查詢 在電能分析系統中，操作人員可以通過集中顯示的頁面進行各回路電能查詢、費率設定，方便地了解各回路用電量及費用情況。利用系統的報表功能，用戶可以根據需要，自定義查詢日報、月報、年報等數據報表，輕而易舉地得到某一個或幾個甚至整個建筑的用電量及費用數據，做到心中有數。
3.1.2 費率設定 根據供電公司有關用電尖峰、高峰、平段、低谷分段計量的特點，電能分析系統可以按需要對不同時間段進行費率設定，我們可以清楚地了解各回路各時段的用電量及費用情況。①時段設定：根據當地供電公司的規定，將不同時段在系統中進行設置，例如滄州市供電公司規定尖峰為每年7至9月份的18點到21點，高峰為早8點至11點、16點至21點，平段為早6點至8點、11點至16點、21點至22點，低谷為22點至早6點。②費率設定：根據當地供電公司的規定，將不同時段的電費價格在系統中進行設置，例如滄州市供電公司規定電價為尖峰1.198元/度、高峰1.155元/度、平段0.8073元/度、低谷0.4948元/度。③報表設定：操作人員可以根據需要選擇合適的能耗報表，便于用戶分析特定時間段內的電能消耗情況。能耗分析軟件提供了形勢多樣的報表，有各個回路的能耗和費用報表、總能耗報表、峰平谷報表；按時間還可分為日報、月報、年報及自定義時段報表等，可方便地獲取特定時段的能耗及費用報表，便于成本核算。
3.2 電量分析功能 假設某辦公樓能耗為110 kwh/m2/年，現將辦公樓內所有用電回路的耗電量的和除以辦公樓總面積，將結果與平均能耗110kwh/m2/年進行比較，高于此平均值系統會發出告警，說明用電設備的選擇、運行方式、用電管理方面有不足，需要改善。如冬季供暖過熱、夏季空調過冷都是導致耗電量增加的因素，可根據標準進行相應調整。
3.3 諧波分析及預警功能 用電設備的諧波污染也是引起電能損耗增大的原因之一。由于諧波的頻率較高，使導線的趨膚效應加重，因此銅損增加，同時變壓器鐵心由于不能適應急劇變化的磁通而導致鐵損急劇增加；電網中所有設備的損耗都會增加，溫度升高；含有電容器的設備受影響最為嚴重，甚至可能導致設備損壞以及電容器爆炸等事故；繼電保護機構可能會由于諧波而產生誤動或拒動故障。能耗軟件配合智能儀表可完成諧波監測功能，當諧波值超過國標允許值時可發出報警，用戶可根據提示分析此條線路上的負載，改善諧波污染，提高電能質量。
根據
電能分析系統基于所采集的電能數據，通過分析、計算，得出電能消耗趨勢和同類能耗標桿等基礎數據，使維護人員及時掌握設備能源使用狀況、電能消耗規律，通過橫向對比和縱橫對比，就可以很容易地找出供電系統中用電不合理的部分，從而主動改善用電方式或有針對性的采取有效節能手段，最終達到節能降耗的目的。
對于通信行業，我們可以利用電能分析系統所提供的數據采取“削峰填谷”、消除諧波、提高功率因數等手段降低能耗支出，實現降本增效。因此，通信行業應用電能分析系統非常必要，前景廣闊。
參考文獻：
[1]GB/T14549-93.電能質量.公用電網諧波.
[2]GB12326-2000.電能質量.電壓波動和閃變.
[3]GB/T19862-2005.電能質量監測設備通用要求.
