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浅谈电能管理系统在火力发电厂中的应用

0引言

某电厂目前在役机组共930MW，分两期建成。一期2台超高压150MW机组2023年投产，二期2台亚临界315MW机组2023年投产。机组投产之初，辅机电能收集记录采用传统的抄表和人工计算方式，不能够满足动态分析管理的需要，亟须建立一套准确、可靠的电量数据自动手记分析系统，来完成对辅机电能使用合理性的管理。

通过自动化手段实现辅机电量报表自动更新、电量平衡分析、辅机耗电率在线监督、辅机电量指标竞赛自动更新等功能，通过电能自动化手记降低生产数据收集分析本钱，可以实现公司生产管理的自动化、准确化和科学化。

1辅机电能监督管理系统存在的问题

厂用辅机电量收集采用传统的人工定时抄表、手动计算方式，存在4个方面的问题。

（1）电能誊录、计算、登记报表时间长，流程繁琐，管理人员须通过运行日报表收集相关电量报表数据，再手动录入完成相关的数据指标分析计算，重复性工作多。

（2）人为读数误差和书写计算错误难以杜绝，准确性靠运行人员的工作态度保障，辅机电量计算偏差大。依托手工手记的电能数据进行指标竞赛，公平性难以保证。

（3）仅能供应按运行轮值誊录的数据，不能及时供应辅机方式优化所需数据。

（4）数据资源共享性差，不能实时查询、分析，历史追溯和统计管理困难。

2厂用辅机电能管理近况

2.1一期机组

通过技术经济比较，确定实施方案1：对数据手记单元进行扩展，将系统升级为智能化电气监控管理系统，通过该系统的用于过程掌控的对象链接与嵌入（OPC）服务功能把数据送至公司生产实时信息（PI）系统，需要数据的用户可以自由取数。系统总体设计方案如图1所示。

图1一期机组厂用辅机电能监督管理系统

2.2二期机组辅机电能管理近况分析

二期机组厂用辅机配置专用电能表，通过现场手动抄表，人工计算，形成报表数据；6kV开关综合保护装置虽然具备电能手记功能，但版本较低；二期脱硫辅机没有配置专用电能表，电能数据需要从综合保护装置誊录。

依据现场实际情况，订立了2套方案，分析其可行性。

表2二期电能手记实施方案分析

经综合比较，确定实施方案2：配置独立的电能手记系统，加添脱硫辅机电能表，通过该系统的OPC服务功能把数据送至公司PI系统，需要数据的用户可以自由取数。系统总体设计方案如图2所示。

图2二期机组厂用辅机电能监督管理系统

3技术改造过程

以该公司二期机组辅机电能手记系统为例进行说明。

3.1安装硬件设备及通信接口工作

（1）在锅炉电子间新增一面专用辅机电量手记器屏，用以布置光电模块、DC2000手记器以及后台管理机。

（2）在二期机组脱硫6kV开关柜安装多功能网络仪表APM830、通信线和光电模块。多功能网络仪表为采用三相四线制数字式的多功能电表，依照DL／T448—2023《电能计量装置技术管理规程》规定的电压、电流测量精度0.2级、有功电能精度0.5级的要求，具备电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率的测量及显示功能，具备有功电量、无功电量的计量及显示功能。

（3）二期机组紧要辅机所配置的电能表具有RS485通信接口功能，满足通信协议要求，在6kV开关柜内安装了通信线和光电模块，构建起现场数据传输网络。

（4）就地辅机电能表通过RS485通信线及光纤通信接入手记器Anet—2E4S1，实现电能表和多功能网络仪表的电量手记。手记器经网络通信将手记的电量上传至后台管理机电能手记系统。电能手记系统能连续手记数据，从各辅机电能表手记至传输终端，采样周期及传输延时小于1min。

3.2建立数据库系统，实现资源共享

（1）在后台管理机电能手记系统中建立辅机实时电量显示界面，实现电量数据终端机在线监督。

（2）在后台管理机安装PI系统接口程序OPC链接，实现电量数据与PI系统通信。

（3）在生产实时数据库中配置辅机电量点名，点名配置依照电气一次接线图次序排列。后台管理机启动运行正常后，只要开启PI系统接口程序OPC链接，即可实现后台机实时上传发布电能数据，PI系统实时接收数据，做到数据资源共享。

（4）公司各部门所使用的软件系统可以通过该平台接口实现信息的即时通信，依照各自需求管理相应业务。

4综合分析应用

在电能手记基本功能的基础上，进行应用二次开发，实现了电能数据与热机实时数据的相互帮忙，提高了分析数据的完备性。

4.1应用案例1

工作小组编制了厂用辅机电能监督管理系统报表，报表分为底码录入、电量日报、电能平衡及表计监督、实时能耗4大板块。通过程序链接，实现发电量、上网电量、厂用电率、辅机能耗、电量平衡的自动更新。公司办公网络内任一办公电脑中安装2023以上版本Excel程序及PIDatalink插件后，即可使用厂用辅机电能监督管理系统报表，查询实时、历史电量数据。操作方法。

（1）打开厂用辅机电