用電管理系統應用解析 低碳節能為主要方向
摘要： 用電監控管理是指：利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合，將配電網在正常及事故情況下的監測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質量，與用戶建立更密切更負責的關系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經濟性最好，企業管理更為有效。
Abstract：
Key words :
一、前言
用電監控管理是指：利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合，將配電網在正常及事故情況下的監測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質量，與用戶建立更密切更負責的關系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經濟性最好，企業管理更為有效。
工廠用電監控管理包含企業中與配電系統有關的全部功能數據流和控制。主要包含以下2個方面：
10KV及低壓饋線自動化。饋線自動化完成饋電線路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構。其主要功能有：運行狀態監測、遠方控制和就地自主控制、故障區隔離、負荷轉移及恢復供電、無功補償和調壓等。
配/變電站自動化。變電站自動化指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作的一種自動化系統。變電站自動化以信號數字化和計算機通信技術為標志，進入傳統的變電站二次設備領域，使變電站運行和監控發生了巨大的變化，取得顯著的效益。變電站自動化的基本功能有：數據采集、數據計算和處理、越限和狀態監視、開關操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協調和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調度控制中心或集控中心通信等項功能。近幾年，大量的配、變電站采用了變電站自動化設備，顯示出顯著的經濟效益。
二、直接經濟效益分析
1．可提高供電質量
信息時代的到來，要求不間斷供電的計算機設備越來越多，給供電提出了更高的要求。停電或限電會導致減產，而忽然的停電則會危害工廠的重要設備。落后的人工配電方式，針對現代化的制造業是不適用的。只有實現配電自動化，才可能最大限度地提高供電質量，滿足人們日常生活工作與生產的需要。實現配電站自動化可提高供電的可靠性。實現配電站自動化，可減少故障次數，縮小事故范圍，縮短事故時間，為恢復供電、快速分析、診斷、報告事故原因提供有效的依據。某工廠沒有采用配電自動化前每月故障次數為1次，故障搶修時間為2小時，每小時的產出商品價值5000元，每年開工11個月，每年可減少停電導致的生產損失為2*1*5000*11=11萬元，采用用電監控管理系統后，即可將故障次數大大減少，設備在發生故障前隱患即可被發現，無需全面停電檢修，生產設備可以做到不停機，每年可減少損失11萬元。
2．降低網損率的經濟效益
根據國內用電監控管理系統運行的成功經驗，通過電壓和無功優化控制，可以降低網損率3％以上。某工廠的年用電量為1000萬KWh，通過電壓和無功優化控制，每年可節省電量為30萬KWh，節能效益按0.42元/KWh計算，每年節約12.6萬元。由此看來，直接的經濟效益十分巨大，間接的經濟效益和社會效益則更大。
3．設備管理的經濟效益
用電監控管理系統的效益還在很大程度上體現在配電設備管理上。比如設備檢修，如果沒有相應的配電自動化監控管理系統，所有設備按一定期限定期檢修，其工作量巨大，耗費大量人力物力，配電管理系統的使用可以使設備檢修的針對性更強。變故障修為狀態修，變人工巡檢為自動故障保修，減輕維護人員的勞動強度；減少操作人員；增強電力系統的免維護性。
通過對負荷的監控，合理分配負荷，還可以最大限度地保護供電設備投資。有利于提高設備的安全和健康水平，延長使用壽命。某工廠，每年因燒毀電力設備、動力設備等事故的損失為6萬元（一臺變壓器的價值就在10萬元以上，一臺10KV開關柜價值在5-8萬元之間，電動機的價值從幾千到幾萬不等，高壓電動機更貴，其它斷路器、接觸器、繼電器設備數量更多，更應容易燒毀），實現配電自動化之后就可以完全避免此類事故的發生，每年節省設備維護費用6萬元。
4．提高企業用電的管理水平
傳統用電管理是由電工的經驗來實現的（即經驗管理），其管理的好壞決定于電工人員的經驗、責任心、及情緒。在珠三角的制造業對電工師傅的稱為叫“電工大佬”，他是公司中非常重要的人物，甚至公司的一些管理制度到了“電工大佬”這都要開綠燈，因為老板深知“電工大佬”的心情就可以影響公司用電費用。但是“電工大佬”對工廠也只是起保證用電的作用，根本談不上安全、可靠（質量）、高效的用電管理層面。
用電監控管理系統是給現代化工廠提供的一套信息化時代的用電管理手段，她能準確、及時地提供實時的數據和信息；可以直觀地監視全廠內任何地方、任何設備的運行情況，方便的控制計劃停電、供電，實現總體控制。為用戶調整用電峰谷時段，提供有效的依據。做到值班電工通過電腦化面實時監視系統的運行狀況；檢修電工根據畫面的予警提示有針對性的對設備進行保養、檢修；電氣工程師通過系統報表和分析曲線制訂保養、檢修、整改計劃；管理者代表可根據詳細的電量統計報表核算、控制產成本；為企業ERP提供充足完整的數據信息。在不增加人員成本的基礎上，大大提升了管理水平。
5．節省人員成本
用電監控管理系統令電工職責更清晰、層次更分明、分工更具體，對運行、檢修人員要求少而精，電力系統經驗：一個工廠35KV變電站比不做自動化前節省1/3的人員。
三、間接經濟效益
隨著電力電子產品的廣泛應用（如：變頻器、電腦、電子鎮流器等）的同時，也帶來了對電源的污染，其中諧波、電磁干擾對環境及設備的影響最嚴重。
1．通過用電監控管理系統可診斷出困擾公司多時難解決的問題，比如：產品合格率的瓶頸、電腦、功控設備壽命短等平時很難發現及解決的問題。
2．由于系統的監控主機一般安裝于辦公室或值班室，與電氣設備（尤其是高壓設備）有一段距離，將減少值班員、運行工，檢修工等一線人員拉出到發生職業病的可能范圍以外，減少輸配電系統職工的發病率，減輕企業的醫療負擔，提升員工的生活質量。
四、結語
用電監控管理系統的經濟效益，一直以來，仁者見仁，智者見智。它無疑具有強大的經濟效益。如果把每年的直接經濟效益產出定義為
S=（J+L+W）*T
J=每年因檢修導致的停電損失，（上文假設為11萬元）
L=每年因網損導致的電能浪費，（上文假設為12.6萬元）
W=每年節約的設備維護費，（上文假設為6萬元）
T=設備運行年限
那么，每年增加經濟效益產出29.6萬元，運行時間越長，經濟效益越明顯。
除此之外，他更有重要的社會效益。減少人類在強電場中的工作時間，對從業人員的身體健康更有著重要的意義，可以避免很多職業病、人為觸電事故的發生。一些在電廠、變電站、配電所長期工作的職工，頭暈、心悸、不孕不育、低血壓、糖尿病、白血病（血癌）、肺癌、腦瘤（癌）等病的發病率很高，發病原因跟長期在強電磁場中受輻射有關。在現代工廠供電系統，采用用電監控管理系統，不僅可以盡可能減少這些健康問題，還能產生巨大的經濟效益，無疑是大勢所趨。
用電監控管理是指：利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合，將配電網在正常及事故情況下的監測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質量，與用戶建立更密切更負責的關系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經濟性最好，企業管理更為有效。
工廠用電監控管理包含企業中與配電系統有關的全部功能數據流和控制。主要包含以下2個方面：
10KV及低壓饋線自動化。饋線自動化完成饋電線路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構。其主要功能有：運行狀態監測、遠方控制和就地自主控制、故障區隔離、負荷轉移及恢復供電、無功補償和調壓等。
配/變電站自動化。變電站自動化指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作的一種自動化系統。變電站自動化以信號數字化和計算機通信技術為標志，進入傳統的變電站二次設備領域，使變電站運行和監控發生了巨大的變化，取得顯著的效益。變電站自動化的基本功能有：數據采集、數據計算和處理、越限和狀態監視、開關操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協調和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調度控制中心或集控中心通信等項功能。近幾年，大量的配、變電站采用了變電站自動化設備，顯示出顯著的經濟效益。
二、直接經濟效益分析
1．可提高供電質量
信息時代的到來，要求不間斷供電的計算機設備越來越多，給供電提出了更高的要求。停電或限電會導致減產，而忽然的停電則會危害工廠的重要設備。落后的人工配電方式，針對現代化的制造業是不適用的。只有實現配電自動化，才可能最大限度地提高供電質量，滿足人們日常生活工作與生產的需要。實現配電站自動化可提高供電的可靠性。實現配電站自動化，可減少故障次數，縮小事故范圍，縮短事故時間，為恢復供電、快速分析、診斷、報告事故原因提供有效的依據。某工廠沒有采用配電自動化前每月故障次數為1次，故障搶修時間為2小時，每小時的產出商品價值5000元，每年開工11個月，每年可減少停電導致的生產損失為2*1*5000*11=11萬元，采用用電監控管理系統后，即可將故障次數大大減少，設備在發生故障前隱患即可被發現，無需全面停電檢修，生產設備可以做到不停機，每年可減少損失11萬元。
2．降低網損率的經濟效益
根據國內用電監控管理系統運行的成功經驗，通過電壓和無功優化控制，可以降低網損率3％以上。某工廠的年用電量為1000萬KWh，通過電壓和無功優化控制，每年可節省電量為30萬KWh，節能效益按0.42元/KWh計算，每年節約12.6萬元。由此看來，直接的經濟效益十分巨大，間接的經濟效益和社會效益則更大。
3．設備管理的經濟效益
用電監控管理系統的效益還在很大程度上體現在配電設備管理上。比如設備檢修，如果沒有相應的配電自動化監控管理系統，所有設備按一定期限定期檢修，其工作量巨大，耗費大量人力物力，配電管理系統的使用可以使設備檢修的針對性更強。變故障修為狀態修，變人工巡檢為自動故障保修，減輕維護人員的勞動強度；減少操作人員；增強電力系統的免維護性。
通過對負荷的監控，合理分配負荷，還可以最大限度地保護供電設備投資。有利于提高設備的安全和健康水平，延長使用壽命。某工廠，每年因燒毀電力設備、動力設備等事故的損失為6萬元（一臺變壓器的價值就在10萬元以上，一臺10KV開關柜價值在5-8萬元之間，電動機的價值從幾千到幾萬不等，高壓電動機更貴，其它斷路器、接觸器、繼電器設備數量更多，更應容易燒毀），實現配電自動化之后就可以完全避免此類事故的發生，每年節省設備維護費用6萬元。
4．提高企業用電的管理水平
傳統用電管理是由電工的經驗來實現的（即經驗管理），其管理的好壞決定于電工人員的經驗、責任心、及情緒。在珠三角的制造業對電工師傅的稱為叫“電工大佬”，他是公司中非常重要的人物，甚至公司的一些管理制度到了“電工大佬”這都要開綠燈，因為老板深知“電工大佬”的心情就可以影響公司用電費用。但是“電工大佬”對工廠也只是起保證用電的作用，根本談不上安全、可靠（質量）、高效的用電管理層面。
用電監控管理系統是給現代化工廠提供的一套信息化時代的用電管理手段，她能準確、及時地提供實時的數據和信息；可以直觀地監視全廠內任何地方、任何設備的運行情況，方便的控制計劃停電、供電，實現總體控制。為用戶調整用電峰谷時段，提供有效的依據。做到值班電工通過電腦化面實時監視系統的運行狀況；檢修電工根據畫面的予警提示有針對性的對設備進行保養、檢修；電氣工程師通過系統報表和分析曲線制訂保養、檢修、整改計劃；管理者代表可根據詳細的電量統計報表核算、控制產成本；為企業ERP提供充足完整的數據信息。在不增加人員成本的基礎上，大大提升了管理水平。
5．節省人員成本
用電監控管理系統令電工職責更清晰、層次更分明、分工更具體，對運行、檢修人員要求少而精，電力系統經驗：一個工廠35KV變電站比不做自動化前節省1/3的人員。
三、間接經濟效益
隨著電力電子產品的廣泛應用（如：變頻器、電腦、電子鎮流器等）的同時，也帶來了對電源的污染，其中諧波、電磁干擾對環境及設備的影響最嚴重。
1．通過用電監控管理系統可診斷出困擾公司多時難解決的問題，比如：產品合格率的瓶頸、電腦、功控設備壽命短等平時很難發現及解決的問題。
2．由于系統的監控主機一般安裝于辦公室或值班室，與電氣設備（尤其是高壓設備）有一段距離，將減少值班員、運行工，檢修工等一線人員拉出到發生職業病的可能范圍以外，減少輸配電系統職工的發病率，減輕企業的醫療負擔，提升員工的生活質量。
四、結語
用電監控管理系統的經濟效益，一直以來，仁者見仁，智者見智。它無疑具有強大的經濟效益。如果把每年的直接經濟效益產出定義為
S=（J+L+W）*T
J=每年因檢修導致的停電損失，（上文假設為11萬元）
L=每年因網損導致的電能浪費，（上文假設為12.6萬元）
W=每年節約的設備維護費，（上文假設為6萬元）
T=設備運行年限
那么，每年增加經濟效益產出29.6萬元，運行時間越長，經濟效益越明顯。
除此之外，他更有重要的社會效益。減少人類在強電場中的工作時間，對從業人員的身體健康更有著重要的意義，可以避免很多職業病、人為觸電事故的發生。一些在電廠、變電站、配電所長期工作的職工，頭暈、心悸、不孕不育、低血壓、糖尿病、白血病（血癌）、肺癌、腦瘤（癌）等病的發病率很高，發病原因跟長期在強電磁場中受輻射有關。在現代工廠供電系統，采用用電監控管理系統，不僅可以盡可能減少這些健康問題，還能產生巨大的經濟效益，無疑是大勢所趨。
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