施耐德EcoStruxure中低壓一體化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)助力電子廠房數(shù)字化配電建設(shè)和運(yùn)維管理

楊光輝， 王延杰， 潘彩敏

(施耐德電氣(中國(guó))有限公司，北京100000)

1 EcoStruxure Power智能配電系統(tǒng)

自2007年第一代EcoStruxure理念提出至今，施耐德已聯(lián)合9 000個(gè)系統(tǒng)集成商，布署了超過450 000個(gè)EcoStruxure架構(gòu)應(yīng)用，使超過10億余臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通。

EcoStruxure Power是一套依托互聯(lián)網(wǎng)＋的理念，利用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化手段和專家服務(wù)，幫助客戶優(yōu)化中低壓配電架構(gòu)能源效率和設(shè)備全資產(chǎn)運(yùn)維管理的智能配電系統(tǒng)方案，可顯著提高客戶業(yè)務(wù)績(jī)效。其包含了從互聯(lián)互通的產(chǎn)品到邊緣控制再到應(yīng)用、分析與服務(wù)如下三個(gè)層級(jí)，如圖1所示。

(1)互聯(lián)互通的產(chǎn)品:首先，施耐德堅(jiān)定地把生產(chǎn)杰出的、互聯(lián)互通的產(chǎn)品作為創(chuàng)新的核心。如智能斷路器、智能儀表、溫度傳感器、智能終端產(chǎn)品、UPS、智能網(wǎng)關(guān)、電柜服務(wù)器等，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備最底層狀態(tài)量、電氣量、完整設(shè)備信息的全面采集。

(2)邊緣控制:通過多種友好、便捷、可靠的交互界面呈現(xiàn)給用戶專業(yè)、高效的信息，讓運(yùn)維人員能隨時(shí)隨地便捷的獲取設(shè)備的狀態(tài)，提高配電系統(tǒng)可靠性、安全性、穩(wěn)定性；同時(shí)讓企業(yè)管理人員輕松掌握能耗狀況，可靈活實(shí)現(xiàn)不同類型用戶的多樣需求。

(3)應(yīng)用、分析和服務(wù):面對(duì)不同的用戶，EcoStruxure Power能夠向用戶提供更深層次的數(shù)據(jù)應(yīng)用分析服務(wù)，如電力顧問(Power Advisor)，確保配電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行；千里眼顧問(Facility Advisor)，確保配電設(shè)施的全生命周期的穩(wěn)定運(yùn)行；云能效顧問(Engineer Advisor)，提供碳及可持續(xù)發(fā)展服務(wù)、能效管理咨詢等服務(wù)。

2 某芯片類電子廠房項(xiàng)目的EcoStruxure Power智能配電系統(tǒng)應(yīng)用

本文案例為某世界領(lǐng)先的集成電路晶圓代工企業(yè)之一，其在建設(shè)過程中對(duì)智能配電系統(tǒng)提出了以下設(shè)計(jì)規(guī)劃目標(biāo):(1)建設(shè)中低壓一體化的監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)中低壓配電系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)測(cè)管理；(2)全面集中和及時(shí)獲得報(bào)警，并積累運(yùn)維部門的報(bào)警處理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中低壓配電廠家的支持產(chǎn)品特點(diǎn)，建立應(yīng)急預(yù)案處理管理，以提升中低壓配電系統(tǒng)的可用性和可靠性；(3)監(jiān)測(cè)和分析從110kV、10kV、400V主配電、208V工藝配電運(yùn)行信息，還包含對(duì)UPS、應(yīng)急切換、柴油發(fā)電機(jī)組監(jiān)測(cè)。結(jié)合設(shè)備的生產(chǎn)、整定、維護(hù)數(shù)據(jù)，有效分析設(shè)備運(yùn)行效能和壽命，并追溯設(shè)備的運(yùn)行歷史；(4)采用高端表計(jì)＋PME實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量事件的進(jìn)準(zhǔn)記錄，并定制專項(xiàng)事件(電壓暫降事件)的短信報(bào)警功能，幫助客戶準(zhǔn)確判斷電力故障原因，快速恢復(fù)生產(chǎn)；(5)部署數(shù)據(jù)分析和能源分析功能，監(jiān)測(cè)企業(yè)的能耗情況，通過能源重新分類歸集，實(shí)現(xiàn)用戶的關(guān)鍵的能耗信息，每天定時(shí)生成報(bào)表，幫助用戶分析電能消耗狀況，促進(jìn)優(yōu)化電能使用，降低企業(yè)的能耗成本支持。

針對(duì)用戶的管理和使用需求，EcoStruxure Power中低壓一體化系統(tǒng)在各個(gè)層級(jí)挑選了成熟的產(chǎn)品，達(dá)成了用戶最初的設(shè)計(jì)和管理目標(biāo)，保證了用戶良好的用戶體驗(yàn)。

互聯(lián)互通的產(chǎn)品:(1)在中壓側(cè)，配備智能中壓柜，并采用基于61850綜合保護(hù)裝置測(cè)控；(2)在低壓側(cè)，使用PM5350、PM2125智能多功能電表進(jìn)行監(jiān)測(cè)；(3)在關(guān)鍵進(jìn)線回路，利用ION7650高端智能儀表對(duì)電壓擾動(dòng)分析和錄波記錄；(4)出于用戶對(duì)于能耗數(shù)據(jù)的管理需求，在負(fù)載末端，配置的多功能電表，完成達(dá)成了用戶對(duì)末端精細(xì)計(jì)量的需求，完全滿足的能源管理的數(shù)據(jù)采集精度和采集精細(xì)化的管理需求。

邊緣控制:(1)配置了 PSO(PowerSCADA Operation)集中監(jiān)控管理平臺(tái)采用多集群，冗余式的設(shè)計(jì)思路，確保在應(yīng)急的情況下，有充足的備用服務(wù)器確保系統(tǒng)安全。(2)配置了專用的能耗監(jiān)測(cè)分析和數(shù)據(jù)分析的平臺(tái)PME(Power Monitoring Expert)，在該平臺(tái)中部署了不同的專家應(yīng)用模塊，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，保存在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)也能夠得到充分的利用，實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)價(jià)值。(3)針對(duì)客戶電能質(zhì)量的高需求，高端智能儀表結(jié)合PME軟件完美實(shí)現(xiàn)故障的全監(jiān)測(cè)和分析。(4)針對(duì)用戶日常運(yùn)維的管理，在邊緣控制系統(tǒng)中，針對(duì)關(guān)鍵事件設(shè)置了手機(jī)報(bào)警。實(shí)時(shí)推送短信讓值班員第一時(shí)間定位故障情況，也便于客戶主管部分對(duì)重要電力事件的管理。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特色:網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)冗余；分布式IO通訊管理機(jī)制；多通道實(shí)時(shí)并發(fā)機(jī)制；冗余集群PSO服務(wù)器＋多客戶端、子站站控單元架構(gòu)；分布式與集中式并存的數(shù)據(jù)庫(kù)；主服務(wù)器PME＋WEB；軟硬件結(jié)合，專業(yè)且標(biāo)準(zhǔn)化的電能質(zhì)量分析。

按照EcoStruxure Power中低壓一體化智能配電的架構(gòu)搭建的智能配電系統(tǒng)，在項(xiàng)目交付階段大量的安裝調(diào)試工作在工廠直接預(yù)安裝，預(yù)調(diào)試完成，在現(xiàn)場(chǎng)安裝過程中，極大的節(jié)省了調(diào)試的時(shí)間。在項(xiàng)目交付之后，通過集中的值守，移動(dòng)的管理平臺(tái)，以及深度的運(yùn)行維護(hù)分析數(shù)據(jù)，極大的降低了運(yùn)行維護(hù)的工作量，從人力資源的角度，減少了對(duì)運(yùn)維工人的技術(shù)能力要求和資源配置的需求。從設(shè)備的全生命周期維護(hù)、維護(hù)工作量、人員的投入方面極大的節(jié)省了用戶的預(yù)算，實(shí)現(xiàn)了全面的收益。

3 結(jié)束語

EcoStruxure Power中低壓一體化智能配電的架構(gòu)，是集硬件、軟件、服務(wù)于一體的整體系統(tǒng)解決方案，致力于能源效率、電能質(zhì)量、電氣資產(chǎn)和運(yùn)行維護(hù)管理的最優(yōu)化實(shí)現(xiàn)，符合智能工業(yè)生產(chǎn)、綠色建筑配電發(fā)展的趨勢(shì)，是物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)時(shí)代下的必然產(chǎn)物。我們期待與您共同推動(dòng)配電系統(tǒng)安全地進(jìn)入智能化時(shí)代，用科技點(diǎn)亮人類的未來。