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電力需求側管理及智能電力監(jiān)控技術在食品飲料行業(yè)錯峰限電中的應用

更新時間：2013-12-30

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蔡舒韜

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

一、行業(yè)用戶用電特性分析

食品飲料行業(yè)按國民生產(chǎn)行業(yè)可細分為農(nóng)副食品加工業(yè)（包括谷物磨制、飼料加工、植物油加工、屠宰及肉類加工、果蔬加工等）、食品制造業(yè)（包括焙烤食品制造、方便食品制造、罐頭制造等）、飲料制造業(yè)（包括酒的制造、軟飲料制造等）。

農(nóng)副產(chǎn)品加工流程主要為：原料-屠宰-降溫-分切-處理-加工-蒸煮-降溫-殺菌-冷凍-包裝-保管。

果蔬罐頭加工生產(chǎn)流程主要為：清洗-前處理-預冷-速凍-裝罐-封口-殺菌-擦罐-入庫。

該行業(yè)用電特性主要為流水線作業(yè)；冷凍設備運行時間連續(xù)；果蔬食品生產(chǎn)季節(jié)性用電顯著；外向型和合約期內用電需求旺盛。

食品飲料行業(yè)用戶設備分類表

二、行業(yè)用戶參與錯峰限電能力分析

1. 該行業(yè)大中規(guī)模企業(yè)基本為三班制24小時連續(xù)作業(yè)，用電負荷相對較平穩(wěn)，高峰、低谷相差不大。小規(guī)模企業(yè)以一班制為主，一般生產(chǎn)時間為8：00～17：00。該行業(yè)根據(jù)生產(chǎn)形勢不同，生產(chǎn)班次會靈活調整。

2. 因該行業(yè)是關系民生的重要行業(yè)，一般在電網(wǎng)供用電形勢進入嚴重等級后，該行業(yè)參與錯峰限電。

3. 該行業(yè)緊急錯峰能力弱。緊急錯峰限電情況下，適合參與限電的設備主要為辦公、照明、空調等非生產(chǎn)性負荷以及清洗、包裝、入庫等輔助生產(chǎn)負荷。

4. 該行業(yè)更適用于以輪休方式參與階段性錯峰限電，但要保證其冷凍、儲存等設備負荷。

三、行業(yè)用戶參與錯峰限電技術方案

（一）缺口等級IV級參與方案

1. 階段性錯峰

考慮到該行業(yè)用戶特性，首先倡導用戶節(jié)約用電：

1）自然采光較好的走廊、通道、衛(wèi)生間等場所禁止開燈；

2）辦公室內照明燈開一停一；室內溫度高于30℃才開啟空調，空調溫度設定不低于28℃等；

3）減少辦公設備的待機時間：辦公設備主要包括電腦、打印機、傳真機、復印機以及飲水機等。工作結束后，及時關閉辦公室的所有電氣設備，不讓辦公室電氣設備處于待機狀態(tài)。

4）關閉景觀照明。

2. 緊急錯峰

在8：00～22：00期間減少照明、辦公空調、辦公負荷等非生產(chǎn)性負荷；在18：00～22：00期間停照明、辦公空調、辦公負荷、景觀照明等非生產(chǎn)性負荷。

（二）缺口等級III級參與方案

1. 階段性錯峰

在執(zhí)行IV級方案的基礎上，停用生產(chǎn)照明、空調、風機、清洗（清洗風機、水泵、清洗機等）、包裝入庫（擦罐機、傳送帶、包裝機等）等輔助生產(chǎn)負荷。

2. 緊急錯峰

（三）缺口等級II級參與方案

1. 階段性錯峰

在執(zhí)行III級方案的基礎上，減少或停用前處理(分級機、提升機、切片機、切丁機、振動篩、處理機、漂洗機、輸送帶、磨粉機等)、加工（調料機、絞肉機、充填機、干燥機、蒸煮機、電烤箱、吊機、打麥機等）、裝罐封口（打碼機、真空泵、封口機等）、滅菌（殺菌循環(huán)泵、空壓機等）等生產(chǎn)負荷。

2. 緊急錯峰

繼續(xù)執(zhí)行III級方案。

（四）缺口等級I級參與方案

1. 階段性錯峰

在執(zhí)行II級方案的基礎上，全部停用前處理(分級機、提升機、切片機、切丁機、振動篩、處理機、漂洗機、輸送帶、磨粉機等)、加工（調料機、絞肉機、充填機、干燥機、蒸煮機、電烤箱、吊機、打麥機等）、裝罐封口（打碼機、真空泵、封口機等）、滅菌（殺菌循環(huán)泵、空壓機等）等生產(chǎn)負荷。

2. 緊急錯峰

繼續(xù)執(zhí)行III級方案。

四、行業(yè)用戶參與錯峰限電風險及注意事項

該行業(yè)參與錯峰限電基本不存在安全風險，但由于該行業(yè)產(chǎn)品的特殊性，冷凍設備停電時間為1小時內，而流水線中任一工序停產(chǎn)將造成上下道工序中間產(chǎn)品的積壓，迫使整個生產(chǎn)停頓，停止生產(chǎn)時段內原料和中間產(chǎn)品會發(fā)生變質，造成產(chǎn)品質量不符合標準，產(chǎn)品報廢。

因此，該行業(yè)參與錯峰限電時，企業(yè)應根據(jù)自身的實際情況，科學、合理地編制內部應急預案，主動配合錯峰限電實施，提前做好準備，將損失降到zui低。

五、智能電力監(jiān)控的功能與應用

5.1項目介紹

鄭州頂津食品是康師傅控股公司在鄭州建的一個飲品公司。公司投資總額4000萬美金，注冊資本1800萬美元，主要從事康師傅飲品系列的生產(chǎn)與銷售。擁有0.4KV配電室一個，4個變壓器單電源供電。鄭州頂津食品有限公司與河南省電力公司鄭州供電公司簽訂的供電方案協(xié)議。公司供配電工程*由河南琛源電力工程設計有限公司設計完成，詳細的供配電回路信息為：4個0.4kV低壓進線回路，8個電容補償回路，83個0.4kV低壓出線回路。

5.2組網(wǎng)結構圖

現(xiàn)場0.4KV配電室一個，4個變壓器單電源供電，4個0.4kV低壓進線回路，8個電容補償回路，83個0.4kV低壓出線回路。本項目配8口串口服務器一臺，設5根現(xiàn)場總線，每根總線連接15-25塊儀表。

5.3系統(tǒng)功能

5.3.1 一次系統(tǒng)圖

電力監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器采集現(xiàn)場電力監(jiān)控儀表數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)一次圖顯示出來。如下圖所示，各個回路三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能等電參量實時刷新顯示，能直觀反映該系統(tǒng)各進出線回路運行狀況。

圖1系統(tǒng)一次圖

5.3.2 趨勢曲線

各重要回路電流、功率實時趨勢顯示及歷史趨勢查詢功能。選擇回路后，該回路實時趨勢曲線會不斷刷新，選擇“起始時間"可查看該回路歷史趨勢曲線，選擇“時間長度"可查看歷史日、月、年趨勢曲線，能更加直觀反映該回路運行情況。

圖2 趨勢曲線

5.3.3 用電量報表

各個配電室各個回路按照時間段進行歷史數(shù)據(jù)查詢。選擇回路后，可選擇時間間隔、時間長度對該回路進行歷史數(shù)據(jù)查詢，包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)和電能等常用數(shù)據(jù)。查詢結果可導出成EXCEL表格進行保存，也可打印保存。廠區(qū)內的各個配電回路名稱可隨時修改，只需在系統(tǒng)對應的位置輸入要修改的名稱即可完成該操作。

圖3 配電回路名稱修改界面

圖4 用電量報表

5.3.4 用戶賬戶及權限管理

針對不同級別的用戶，設置不同的權限，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

圖5 用戶賬戶管理

六、主要監(jiān)控產(chǎn)品

（1）高壓回路或低壓進線回路選ACR330ELH儀表

該表為電能質量分析儀表，主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計算；電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸：120×120mm，開孔尺寸：108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進線柜。

（2）低壓聯(lián)絡或出線回路選ACR220EL電力儀表

該表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、zui大需量統(tǒng)計；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸：96×96mm，開孔尺寸：88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡柜、出線柜。

（3）低壓出線柜選ARD系列

該表測量三相電流、定值查詢、定值整定、過載、斷相（不平衡）、堵轉、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護、SOE記錄、多種起動模式、RS485通訊接口、MODbus協(xié)議/Profibus-DP協(xié)議可選。

（4）節(jié)能產(chǎn)品可選導軌表或APF有源濾波裝置

照明箱DDSF1352電表主要功能：電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統(tǒng)計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：76×89×74mm，4模數(shù)。適用于照明箱的電流、電壓測量；單相電能計量。

ARD

DTSF1352導軌式電表主要功能：電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統(tǒng)計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數(shù)。適用于照明箱的三相電能計量。

DTSD1352導軌式電表主要功能：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、zui大需量統(tǒng)計；電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數(shù)。適用于動力柜。

ANAPF系列有源電力濾波裝置，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術，從變流器中產(chǎn)生一個和當前諧波分量和無功分量對應的反向分量并實時注入電力系統(tǒng)，從而實現(xiàn)諧波治理和無功補償。

七、設備清單

參考文獻：

[1]安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)解決方案.2013.1版.

[2]食品飲料行業(yè)錯峰限電技術指導

作者簡介：

蔡舒韜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電氣火災監(jiān)控，: 2880157861

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