配电能效管理系统在纺织厂能耗成本的研究

摘要：为了降低棉纺织厂能耗费用，利用能源管理系统获取的大数据，对棉纺织厂电价形成机制中的电度电费、基本电费、功率因数调节电费的影响因素进行了分析。通过合理生产调度、改造设备和提升设备管理水平等技术管理措施，年节约电度电费43.6万元，基本电费14万元，功率因数调节电费51.2万元，合计节约电费108.8万元。认为：充分发挥能源管理系统的作用，对于降低企业能耗成本有着积极作用。

关键词：棉纺织厂；能源管理系统；数据采集；能耗成本；基本电费；功率因数；有功功率

0引言

棉纺织厂能耗成本大约占生产成本的15%左右，特别是在当前碳达峰、碳中和战略目标实施阶段，能源管理工作对于纺织厂来说显得尤为重要。我公司新厂区2014年建成投产，在生产管理环节引入了一体化的生产管理系统，能源管理系统作为其子系统服务于生产工序的各个环节，在能源供应、调度、能耗分析、成本核算、故障响应等工作中发挥着重要作用。能源管理系统（以下简称EMS）的核心是成本控制，服务于生产、生活，涉及到企业生产、服务、生活的各个环节。整个系统分为纵向控制和横向控制。在管理模式上尽量减少了纵向层级，通过现代信息化手段使能源管理扁平化，时效化［1］。

1能源管理系统

EMS是帮助工业生产企业在扩大生产的同时，以合理计划利用能源，降低单位产品的能源消耗，提高经济效益，降低CO2排放量为目的信息化管控系统。我国的能源管理工作从20世纪80年代中期开始，通过“能量平衡测试”“能源审计”，督促用能单位规范安装计量仪表，推动高耗能落后设备的淘汰、主要设备的节能改造、用能系统节能优化改造工作。如今一个全员参与、整体全面、常态化的节能管理工作越来越得到国家和企业的重视。

EMS作为棉纺织企业自动化和信息化管理的重要组成部分，不仅对能源的统一调度、优化电力峰谷使用、减少蒸汽用量、提高水重复使用率、降低吨纱能耗和百米布能耗有重要作用，而且对于能源事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡，以及在客观信息基础上的能源实绩分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测等都是十分有效的，其具有以下特点。

完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用。EMS对能源数据进行分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员能实时掌握系统状态，经过系统的合理调整，确保系统运行在*佳状态。能源统计全面。EMS从企业全局角度审视能源的基本管理需求，满足能源工艺系统分散特性和能源管理需要集中的客观要求，以适应企业的战略发展需要。图1为我厂电力供应网络图。电力数据通过不同计量层级的智能仪表进行采集、传输。及时掌握各车间、部门的能源利用水平，是企业层面进行能源生产调度的基础。相比人工采集，EMS采集的数据是同一时间断面的数据，更全面、准确。通过对不同层级能源数据的汇总、分析对比，对企业能源平衡、能源利用和能源损耗的情况了解得十分具体。

 

图1电力供应网络

（2）能源统计及时准确。针对不同计量层级EMS采集数据频率有着不同的设置，层级越低采集的周期越长，*长不超过1h，*短1min。根据不同层级以日报和月报形式提供能源数据报表，使得企业获取的数据更加客观、及时。

2 EMS在降低用能成本中的作用

我公司电费电价执行的是“大工业电价”，即两部制电价，两部制电价电费包括基本电费、电度电费和功率因数调节电费，以1个月为结算周期。月总电费Z=基本电费J+电度电费D+功率因数调节电费T。

2.1 EMS在降低电度电费D中的作用

电度电费计价：大工业生产采用峰平谷阶段电价计算，目前峰值单价P峰为0.7324元/（kW·h）；平值单价P平为0.4672元/（kW·h）；谷值单价P谷为0.2020元/（kW·h）。平均电度电费D=0.7342×Q峰+0.4672×Q平+0.2020×Q谷，Q峰、Q平、Q谷分别为峰值、平值和谷值用电量。要降低平均电度电费D，在总用电量不变的情况下，消峰填谷降低Q峰占比，提高Q平和Q谷是重要的途径，掌握全厂24h负荷分布情况，合理生产调度调节［2］。

棉纺织企业采用连续生产模式正常情况下峰平谷电均占生产总用电量1/3。平均电度电价Pˉ=（P峰+P平+P谷）/3=0.4678［元/（kW·h）］。我们利用EMS系统电力功率分布曲线不断优化生产调度、调整生产节拍，使峰平谷电量占比不断优化，当前达到了峰电32.74%、平电33.34%、谷电33.92%，平均电度电价Pˉ为0.4645元/（kW·h）。电价下降约0.0033元/（kW·h），月均用电1100万kW·h，则月可节约电费3.63万元，年节约电费43.56万元。

2.2 EMS在降低基本电费中的作用

基本电费是按照变压器容量（kVA）计算或*大需量（kW）计算，我厂选择*大需量计算。*大需量MD（kW）以有功电表连续15min稳定的*大负荷记录为准，西安地区基本电价为31元/kW，基本电费J=31×MD。在整个电费中基本电费占比也较高，约占10%。降低基本电费对于降低用电成本非常重要。

利用EMS系统对*大需量发生时段前后功率曲线进行对比分析，根据计量电表显示某月*大需量达到了16012kW，通过EMS调取了*大需量发生时的全天功率曲线图，*大值为16313kW，发生时间在10：26。调查得知当天10：00左右开启了冷冻机组YKR2k45DGG，冷冻机组额定功率1196kW，运行功率在600kW左右，对比当天（A天）和前一天（B天）的功率曲线，10：00—16：00为电力负荷较高的时间段，冷冻机组启动时全厂达到了峰值负荷。假设以前一天（B天）同时段未开启冷冻机组时功率平均值作为基准来计算峰值负荷，功率曲线10：00—16：00的平均功率在15200kW左右。通过对EMS所提供的A天功率曲线数据分析，发现冷冻机组在启动阶段（1h）后负荷就逐渐降低了，10：00—11：00平均功率15900kW；11：00—16：00平均功率15600kW。大功率机组启动对于月*大需量有着重要影响。通过进一步分析发现，A天负荷*小值为12844kW发生在7：00—9：00的7：28，此时段平均功率13600kW，平均值为14200kW。如果将大功率设备开启时间调整到此时间段，月*大需量将降低300kW~400kW。综合安排，我们对冷冻机组和空调风机等大功率设备检修调试开台时间作出调整，尽量安排在7：00—9：00。通过实际效果检验，*大需量下降400kW~500kW，月节约基本电费约12400元，年节约14万元。

2.3 EMS在提高功率因数调节电费中的作用

我公司供电电压为110kV，根据相关规定功率因数标准值为0.85，根据实测有功电量和无功电量计算当月功率因数，再按照“功率因数调整电费表”所规定的百分数增减电费。表1为“功率因数调整电费表”。为了提高功率因数，经济用电，我们采取了以下措施。

表1功率因数调整电费表

功率因数	减收百分比/%	功率因数	减收百分比/%
0.85	0	0.90	0.50
0.86	0.10	0.91	0.65
0.87	0.20	0.92	0.80
0.88	0.30	0.93	0.95
0.89	0.40	0.91~1.0	1.10

适度投用变压器附带的移相电容器，补偿用电设备所需的无功功率，以提高其功率因数。但是投用变压器移相电容器存在以下问题。一是，补偿设备本身也有功率消耗，补偿设备投用是需要能源的，投用的越多本身耗能也越多。二是，棉纺织厂由于设备密集，大量采用电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等，可饱和设备如变压器、电动机等，电光源设备如日光灯等，这些设备均是谐波源，运行时将产生大量的谐波。而并联到线路上进行无功补偿的电容器对谐波会有放大作用，使得系统电压及电流的畸变更加严重。并且，谐波电流叠加在电容器的基波电流上，会造成温度升高，减少电容器的使用寿命［3］。

为此，通过EMS对全公司20台投运变压器进行实时监测，动态了解各变压器的功率因数变化情况。通过数据分析，发现5台变压器投用移相电容器后谐波严重，过高的谐波电流使变压器的铜损耗增加，引起局部过热、振动、噪声增大、绕组附加发热。并且谐波污染经常导致相关区域的机台通讯故障，严重时甚至造成服务器端口烧毁。基于EMS提供的可靠数据，我们在这5台变压器上加装了变压器智能节能装备。智能节电保护装备融入了电磁平衡技术，使三相输出电压、电流趋于平衡稳定，采用控制技术智能调整变压器输出的过剩和畸变电压，降低设备启动电流，削减回路中高次谐波，降低浪涌电流和闪变电压，提高了变压器功率因数，提升电能利用效率［4］。基于此项技术，2020年节电约120万kW·h。表2为加装变压器智能节能装备后EMS采集的功率因数。杜绝变压器空载运行。通过EMS建立全公司各机台品种能耗监测，及时发现低效率机台并进行整改，从而降低机台空载和低载运行时间。

表2加装变压器智能节能装备后各变压器功率因数统计表

变压器编号	无功功率/kVar	有功功率/kW	功率因数
104	21.8	644.0	0.999
108	19.3	669.0	0.999
203	12.7	404.0	0.999
204	27.6	82.4	0.948
206	22.0	466.0	0.998

通过实施以上技术措施，全公司功率因数达到了0.92~0.93，相应的电费下降了0.80%~

0.95%，按我公司年电费约6400万元计算，年节约电费约51.2万元。
 

3 AcrelEMS-SEMI电子厂房能效管理平台

3.1平台概述

AcrelEMS-SEMI电子厂房能效管理平台集变电站综合自动化、电力监控、电能质量分析及治理、电气安全、能耗分析、照明控制、设备运维于一体，为建立可靠、安全、高效的工厂能源管理体系提供数据支持。同时引入技术，配合厂务系统优化，简化全厂管理，并利用实时数据，优化能效并预防风险，保障关键制造设备的稳定运行和良品率，降低综合成本，*终达到高效运营和制造的目的。

3.2.平台组成

安科瑞AcrelEMS-SEMI电子厂房管理系统是一个深度集成的自动化平台，它集成了电力监控系统、变电所综合自动化、电能质量监测与治理、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、智能照明控制系统、能耗监测系统、新能源充电桩、预付费系统。用户可通过浏览器、手机APP获取数据，通过一个平台即可全局、整体的对电子厂房的用电和用电安全进行进行集中监控、统一管理、统一调度，同时满足厂房用电可靠、安全、稳定、高效、有序的要求。

4平台拓扑图

5平台子系统

5.1电力监控

电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

5.2电能质量监测与治理

监测各进线回路电能质量，包括电压暂降、谐波畸变、闪变等数据波形记录，进而判断配电系统扰动方向。

配置有源滤波装置和无功补偿装置对0.4kV侧电能质量进行补偿和治理，并监测有源滤波装置和无功补偿装置运行情况，确保电能质量符合生产要求。

5.3变电站综合自动化

变电站综合自动化系统主要针对110kV变电站、10kV变电所和10kV柴油发电机部分，在变电站设置Acrel-1000变电站综合自动化系统子站，实现本地遥测、遥信、遥控、报警、报表等功能，并把数据上传至AcrelEMS-SEMI能效管理平台，实现集中监测和报警。

5.4电气安全

AcrelEMS电子厂房能效管理系统针对配电系统的电气安全隐患配置相应的电气火灾传感器、温度传感器，消防设备电源传感器、防火门状态传感器，接入消防疏散照明以及指示灯具的状态实时显示，并且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监视，发生异常时通过声光、短信、APP及时预警。

5.5智能照明控制

单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式。

5.6能耗分析

AcrelEMS电子厂房能效管理系统为工厂搭建计量体系，显示能源流向和能源损耗，通过能源流向图帮助企业分析能源消耗去向，找出能源消耗异常区域。从能源使用种类、监测区域、车间、生产工艺、工序、工段时间、设备、班组、分项等维度，采用曲线、饼图、直方图、累积图、数字表等方式对工厂用能统计、同比、环比分析、实绩分析，折标对比、单位产品能耗、单位产值能耗统计，找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。

5.7充电桩管理

电动汽车和电瓶车充电桩管理，包括收费管理、资产管理。

5.8职工公寓管理

对厂区内职工宿舍进行负载管理，包括恶性负载识别管理、负载阈值管理，避免因为恶性负载引起火灾。对员工宿舍进行水电收费管理，支持微信、支付宝等缴费方式，采集职工宿舍能耗数据。

6 相关平台部署硬件选型清单

6.1电力监控系统硬件配置

应用场合	名称	系列型号	图片	功能
通讯层	智能网关	Anet系列		8个RS485串口2kV隔离，2个以太网接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通讯协议设备的接入，支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上传协议、支持多中心不同数据服务要求，支持断点续传，装置电源:220VAC/DC。
35KV、10KV	微机保护装置	AM6-x		相间电流速断保护，相间限时电流速断保护（可带低压闭锁），相间过电流保护（可带低压闭锁），两段式零序过流保护，反时限相间过流保护（可带低压闭锁），零序反时限过流保护，过负荷保护，控制回路异常告警。
35KV\10KV进线侧	电能质量在线监测装置	APView500		相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压/电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G，16D0＋22D1，通讯2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口支持U盘读取数据，支持61850协议。
35KV/10KV测量	多功能网络电力仪表	APM-520		具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质 量分析（包括谐波、间谐波、闪变）、故障录波功能(包括电压暂升暂降中断、冲击电流等记录)、事件记录功 能及网络通讯等功能，主要用于电网供电质量的综合监控。该系列仪表配有功能丰富的DI/DO模块、AO模 块、无线通讯模块、漏电测温模块，可以灵活实现电气回路全电量测量及开关状态监控
35KV\10KV带电显示装置	智能操控装置	ASD500		5寸大液晶彩屏动态显示一次模拟图及弹簧储能指示、高压带电显示及闭锁、验电、核相、3路温温度控制及显示、远方/就地、分合闸、储能旋钮预分预合闪光指示、分合闸完好指示、分合闸回路电压测量、人体感应、柜内照明控制、1路以太网、2路RS485、1路USB接口、GPS对时、高压柜内电气接点无线测温、全电参量测温、脉冲输出、4～20mA输出；
35KV\10KV弧光保护	弧光保护装置	ARB5-x		主控单元，可接20路弧光信号或4个扩展单元，配置弧光保护（8组）、失灵保护（4组）、TA断线监测（4组）、11个跳闸出口； 扩展单元，多可以插接6块扩展插件，每个扩展插件可以采集5路弧光信号： 弧光探头，可安装于中压开关柜的母线室、断路器室或电缆室，也可于低压柜。弧光探头的检测范围为180°，半径0.5m的扇形区域；
35KV\10KV配电柜	无线测温	ATE400（PT柜选用ATE200）		监测母线、线缆接头、断路器触臂、触头温度，可通过无线传输至ASD320就地显示，也可以上传至监控系统。电源分为内置电池式和感应取电式，固定方式有螺栓固定，表带式捆绑，测温范围-50℃-125℃，精度±1℃
0.4KV进线	多功能网络电力仪表	APM-520(96外型)		具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质量分析（包括谐波、间谐波、闪变）、故障录波功能(包括电压暂升暂降中断、冲击电流等记录)、事件记录功能及网络通讯等功能，主要用于电网供电质量的综合监控。该系列仪表配有功能丰富的DI/DO模块、AO模块、无线通讯模块、漏电测温模块，可以灵活实现电气回路全电量测量及开关状态监控
	电能质量在线监测装置	APView500		相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压/电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G，16D0＋22D1，通讯2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口支持U盘读取数据，支持61850协议。
	测温监控装置	ARTM-Pn-E		无线测温采集可接入60个无线测温传感器；U、I、P、Q等全电参量测量；2路告警输出；1路RS485通讯。
	无线测温传感器	ATE400		监测母线、线缆接头、断路器触臂、触头温度，可通过无线传输至ASD320就地显示，也可以上传至监控系统。电源分为内置电池式和感应取电式，固定方式有螺栓固定，表带式捆绑，测温范围-50℃-125℃，精度±1℃
0.4KV滤波柜	有源谐波治理系统	AnSin-xxx		有源电力滤波器井联在含谐波负载的低压配电系統中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。
0.4KV补偿柜	有源无功补偿系统	AnCos-xxx		低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中，能根据电网中负载功率因数的变化通过控制器控制电力电容器投切进行补偿,无功功率补偿装置采用散件组成方案，主要以电容电抗、投切开关、控制器等组成。 补偿方式:线性补偿，全响应时间<5ms，瞬时响应时间≤100us;补偿效果:≥0.99，可补偿容性无功和感性无功，滤除5、7、9、11、13次以内的谐波;自身损耗:≤2%，效率:>98%;监控以及显示具备远程通讯接口，可以通过PC机实时监控;具有人性化的人机交互界面，可通过该界面看到系统和本体的实时电能质量信息，操作简单，可以远控，也可以本控;标准模块化设计，缩短交付周期，同时提高了使用的可靠性和可维护性。
0.4KV馈线	多功能网络电力仪表	APM-510(72外型)		具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质 量分析（包括谐波、间谐波、闪变）、故障录波功能(包括电压暂升暂降中断、冲击电流等记录)、事件记录功能及网络通讯等功能，主要用于电网供电质量的综合监控。该系列仪表配有功能丰富的DI/DO模块、AO模块、无线通讯模块、漏电测温模块，可以灵活实现电气回路全电量测量及开关状态监控。
	电气火灾监测模块	ARCM200系列		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中)，视在电能、四象限电能计量，单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，2路独立RS485/Modbus通讯。
	测温监控装置	ARTM-Pn-E		无线测温采集可接入60个无线测温传感器；U、I、P、Q等全电参量测量；2路告警输出；1路RS485通讯。
	无线测温传感器	ATE400		合金片固定，CT感应取电，启动电流大于5A，测温范围-50-125C，测量精度±1℃；无线传输距离空旷150米。
低压回路	电流互感器	AKH-0.66系列		测量型互感器，采集交流电流信号

6.2能耗管理系统硬件配置方案

应用场景	型号	图 片	保护功能
智能网关	Anet系列网管		采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。
高压重要回路或低压进线柜	APM810		具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计，当客户需要增加开关量输入输出，模拟量输入输出，SD卡记录，以太网通讯时，只需在背部插入对应模块即可。
	APM520		三相全电量测量，2-63次谐波，不平衡度，*大需量，支持付费率，越限报警，SOE,4-20mA输出。
低压联络柜、出线柜	AEM96		三相多功能电能表，均集成三相电力参数测量及电能计量及考核管理，提供上24时、上31日以及上12月的电能数据统计。具有63次分次谐波与总谐波含量检测，带有开关量输入和继电器输出可实现“遥信”和“遥控”功能，并具备报警输出，可广泛应用于多种控制系统，SCADA系统和能源管理系统中。
动力柜	ACR120EL		测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压，有功、无功功率，电度，谐波等，并具备完善的通信联网功能，非常适合于实时电力监控系统。
	DTSD1352		DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。
	AEW100		三相全电量测量，剩余电流、2-63次谐波，支持付费率，量值、电缆温度，可选2G/4G通讯。

6.3智能照明控制系统硬件配置方案

设备类型	产品		型号		功能
开关驱动器				ASL220-S 系列		1、ALIBUS总线扩展模块，通信链路供电。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持继电器输出，输出可通过按钮手动控制，输出状态液晶屏显示。 4、2路开关量输入，可接入开关、报警、人体红外感应器等信号。 外形尺寸: 144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm标准导轨式安装
按键面板				ASL220-F1/2		1联两键 1、ALIBUS总线场景面板，通信链路供电； 2、1联2键轻触按键，多彩背光指示，金、黑、灰可选； 3、每个按键支持长按、短按功能，均可实现开关、调光、场景控制； 4、外形尺寸: 86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安装
探测器				ASL220-PM/T		PIR+照度传感器 1、ALIBUS总线传感器，通信链路供电,功耗：20mA@24V； 2、特殊运算电路，可通过红外感应探测到人体动作； 4、安装方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；产品外露尺寸：ф80mm*2.5mm

6.4电气火灾监控系统硬件配置方案

	产品	型号	功能
0.4KV出线		ARCM200 系列	用于检测TN-C-S、TN-S及局部TT系统中的剩余电流、温度等电气参数，从而预防电气火灾的发生。
区域分机		Acrel-6000/B3	接收电气火灾监控探测器信号，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理，采用485通讯
控制主机		Acrel-6000/B	接收电气火灾监控探测器信号和各区域分机数据，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理，可采用485通讯。
0.4kV电流 互感器		AKH-0.66	测量型互感器，采集交流电流信号。

6.5消防设备电源监控系统硬件配置方案

	产品	型号	功能
消防设备电源电压监控		AFPM3-2AVM	监测两路三相交流电压，二总线通讯。
区域分机		AFPM100/B3	接收消防设备电源监控探测器信号，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理，可采用二总线通讯。
控制主机		AFPM100/B1	接收消防设备电源监控探测器信号和各区域分机数据，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理，可采用二总线通讯。

6.6防火门监控系统硬件配置方案

	产品	型号	功能
常开防火门		AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120	监测常开防火门的开闭状态。
常闭防火门		单扇：AFRD-CB1(YT) 双扇：AFRD-CB2(YT)	监测常闭防火门的开闭状态。
区域分机		AFRD100/B3	接收防火门监控模块和防火门一体式探测器的信号，实现对防火门开闭状态的报警、监视、控制与管理，采用二总线通讯。
控制主机		AFRD100/B	接收防火门监控模块和防火门一体式探测器的信号以及各区域分机的实时数据，实现对防火门开闭状态的报警、监视、控制与管理，采用二总线通讯。

6.7消防应急照明和疏散指示系统硬件配置方案

产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安装方式
应急照明控制器	A-C-A100	控制器通过总线网络实时监控各个终端，在险情发生时，自动将信息指令发布到每个终端，终端收到指令之后自动开始工作，如频闪、变向、开、灭灯等工作，实时指示*佳、*安全的疏散路线。安装地点：消控室	IP30		1300*550*560	琴台式
应急照明控制器	A-C-A100/B3		IP30		400*300*160	壁挂式
应急照明控制器	A-C-A100/G		IP30		1800*500*560	立柜式
消防应急灯具电源	A-D-0.2KVA-A200L	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为消防标志灯、照明灯提供应急供电，保证消防应急照明和疏散指示灯正常工作，共有4个回路，单个回路不超100W，总功率不超额定功率。安装地点：配电间	IP33		500*400*200	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.3KVA-A200FP A-D-0.5KVA-A200FP A-D-0.65KVA-A200FP	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为消防标志灯、照明灯提供应急供电，保证消防应急照明和疏散指示灯正常工作，共有8个回路，单个回路不超100W，总功率不超额定功率。安装地点：配电间	IP33		750*600*280	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-1KVA-A200L		IP33		750*600*280	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.3KVA-A200L		IP65		500*400*200	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L		IP65		600*480*230	壁挂式
超薄单面 疏散指示灯	A-BLJC-1LROXEII1W-A431B	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能	IP30		128*355*9	壁挂式
亚克力疏散指示灯	A-BLJC-2LROEI1W-A430Y	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能	IP30		189*361*5	吊装式
高防护单面疏散指示灯	A-BLJC-1LROEII1W-A431H	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能，IP等级67	IP67		145*400*15	壁挂式
不锈钢地埋疏散指示灯	A-BLJC-1LREI1W-A5155S	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能	IP67		Φ155*H37	地埋155mm
不锈钢地埋疏散指示灯	A-BLJC-1LREI1W-A5180S	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能	IP67		Φ180*H37	地埋180mm
防爆疏散指示灯	A-BLJC-1LROEI1W-A431EX	实时上报工作状态，远程控制频闪功能，防爆等级:ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃	IP65		165*375*65	壁挂式
嵌顶照明灯	A-ZFJC-EXW-A631	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能	IP30		Φ120*H57	嵌顶式
壁挂照明灯	A-ZFJC-EXW-A630B	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能	IP30		119*209*75	壁挂式
吸顶照明灯	A-ZFJC-EXW-A803	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能	IP30		Φ101.7*H46.7	吸顶式
人体感应吸顶照明灯	A-ZFJC-EXW-A633GY	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能,人体感应	IP30		Φ255*H70	吸顶式
圆形高防护照明灯	A-ZFJC-EXW-A603HC	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能，IP67，圆形	IP67		Φ175*H60	壁挂/吸顶式
椭圆高防护照明灯	A-ZFJC-EXW-A603HE	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能，IP67,椭圆	IP67		198*98*55	壁挂/吸顶式

6.8电能质量治理解决方案硬件配置方案

名称	型号	功能
有源谐波治理系统	AnSin-□-MI型	采用DSP+FPGA全数字控制方式，并联在系统中，兼补谐波和无功：可对2~51次谐波进行全补偿或指定特定次谐波进行补偿；具备完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能：基于谷歌Fliutter框架构建的遥信、遥控软件平台，具备远程服务与数据处理功能；支持IOS、安卓、PC多平台交互；具备超前和滞后的功率因数校正功能，可将三相不平衡负荷调整至平衡；具备动态过温降载功能，较大限度的保证滤波器的持续运行；具备智能风扇转速控制功能，根据负荷率和环境温度智能控制风扇转速，降低损耗；具备动态扩容功能。
有源无功补偿系统	AnCos-□-MI型	采用DSP高速检测和运算的数字控制系统监控及显示系统；具备无功功率线性补偿、三相电流平衡治理和稳定电压的功能，并可滤除5、7、11、13次以内的谐波；具备远程通讯接口功能，并可通过PC机进行实时监控：基于谷歌Fliutter框架构建的遥信、遥控软件平台,具备远程服务与数据处理功能；支持IOS、安卓、PC多平台交互；具备数据可视化与策略定制化；具备自动检测运行功能；具备智能散热和无极调速的功能；具备动态扩容功能，支持插拔，方便更换；具备测量监视和定值设定功能；具备过压切除、过压闭锁、欠压切除、超温告警等保护功能。
低压无功功率补偿装置	ANSVC	多种补偿形式：三相共补、三相分补、共补十分补三种形式，并使用串联电抗器保护电容器；控制器具有多回路循环或编码投切运行方式，能有效避免分组投切时个别电容投切过于频繁的问题；具有电力参数监测、采集和统计功能和标准的通信接口，可实现远程实时监测和计算机联网管理。
谐波保护器	ANHPD	吸收3kHz〜10MHz频率各种能量的谐波干扰，消除高次谐波、高频噪声、脉冲尖峰、浪涌等干扰，挤正电压、电流波形，克服由于高频谐波污染引起的干扰，保障设备的安全运行。
中銭安防保护器	ANSNP	DSP+FPGA控制方式，响应时间短，全数字控制算法；可滤除中性线中由3N次谐波或三相不平衡造成的过大电流；具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能：釆用4.3英寸屏慕彩色触摸屏以实现参数设置和控制；多机并联，达到较高的电流输出等级。
混合动态谐波无功补偿 系统	AnCos-□/□-MI型	线性输出，无功功率全容性-全感性输出的同时，可滤除特定次谐波；具备三相不平衡治理及稳压功能；补偿后系统功率因数＞0.99;具有有源滤波功能，单模块有四种规格：30kvar无功十15A滤波，50kvar无功+25A滤波，75kvar无功+37.5A滤波，lOOkvar无功+50A滤波；模块化并联设计；基于谷歌Fliutter框架构建的遥信、遥控软件平台，具备运程服务与数据处理功能；支持IOS、安卓、PC多平台交互。
混合动态无功补偿系统	AnCos-□/Q□II型	补偿方式灵活；无功补偿，谐波治理，解决三相不平衡问题；全模块设计；具有人性化的人机交互界面，实时显示系统的电能质量信息；基于谷歌Fliutter框架构建的遥信、遥控软件平台，具备远程服务与数据处理功能：支持IOS、安卓、PC多平台交互；采用7寸触摸屏，可以监控每一路TSCI作状态，实现参数设置和控制，保障功率因数可以达到0.99以上。
混合动态消谐补偿系统	AnCos-□/C□II型	控制方式灵活，釆用主电路拓扑和控制算法，快速响应；一机多能，既可补偿谐波，又可兼补无功；模块化设计；釆用可靠的电容电疣器组合，防止出现谐振；基于谷歌Fliutter框架构建的遥信、遥控软件平台，具备远程服务与数据处理功能；支持IOS、安卓、PC多平台交互；采用7英寸大屏慕彩色触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护。

6.9充电桩系统硬件配置方案

设备类型	型号	图 片	保护功能
新能源汽车充电桩	AEV-AC007D-LCD		输入输出电压：AC220V 1个充电接口，充电线长5米；输出功率7km；扫码、刷卡支付：标 配无线通讯：4G、WIFI、蓝牙三选一（下单备注规格，无备注默认4G 通讯）。
	AEV-DC060S		直流60kw双枪一体充电机
	AEV-DC120S		直流120kw双枪一体充电机
智能电动车充电桩	ACX10A系列		10路承载电流25A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。 ACX10A-TYHN：防护等级IP21，支持投币、刷卡，扫码、免费充电 ACX10A-TYN：防护等级IP21，支持投币、刷卡，免费充电 ACX10A-YHW：防护等级IP65，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX10A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX10A-YW：防护等级IP65，支持刷卡、免费充电 ACX10A-MW：防护等级IP65，仅支持免费充电
	ACX2A系列		2路承载电流20A，单路输出电流10A，单回路功率2200W，总功率4400W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别，报警上报。 ACX2A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡、扫码充电 ACX2A-HN：防护等级IP21，支持扫码充电 ACX2A-YN：防护等级IP21，支持刷卡充电

6.10预付费系统硬件配置方案

设备类型	型号	图片	功能
通讯管理机	Anet-1E2S1-4G		1、电力抄表，数据转发，断点续传，边缘计算，命令透传 2、通讯方式:下行2路RS485通讯上行网口/4G
	Anet-2E4SM		1.电力抄表，数据转发，断点续传，边缘计算，命令透传 Anet-2E4SM 2.通讯方式:下行4路RS485通讯，上行2路以太网通讯
	Anet-2E8S1		1.电力抄表，数据转发，断点续传，边缘计算，命令透传 Anet-2E4SM 2.通讯方式:下行4路RS485通讯，上行2路以太网通讯
	AWT100-4G		1路下行485，上行可选配4G、WIFI、网口
	AF-GSM500-4G		1.内置嵌入式系统，数据采集支持2或6路RS485总线接入 2.支持LORA无线通讯 3.数据上传支持MODBUSTCP/MQTT/HJ212等多种协议 4.可选择RJ45或4G上传方式 5.具备协议转换、断点续传、断电报警等功能 6.内嵌8GSD卡，用于数据存储和事件记录
物联网电表	DDSY1352-NK 单相预付费电表		1.支持全电力参数测量(U、I、P、Q、S、PF、F) DDSY1352-NK2.支持双向有功、无功、复费率电能计量 单相预付费电表3.支持*大需量及发生时间统计;4支持两路开关量输出5.内置100A大容量磁保持继电器，可实现内部分合闸 6.ModbusRTU规约/DL/T645-07规约可自适应 7.充值方式:支持刷卡充值和远程充值;8.支持预付费功能;9.支持时控功能; 10.支持恶性负载识别功能 11.支持强控功能: 12.通讯方式:RS485/4G/NB
	DDSY1352-NK 三相预付费电表
	DDSY1352-nDM		1.预付费管理控制 2.支持支路时间管理控制 3.支持支路负载管理控制 4.远程充值 5.支持支路强控 6.夜间小功率控制 7.支持空调模式 8.支持白名单设置 9.支持全电力参数测量（U、I、P、Q、S、PF、F）； 10.支持总电能计量，支路电能计量 11.跳闸记录查询 12.通讯方式：RS485/4G
	ADF300L 多用户计量箱		1.支持全电力参数测量(U、I、P、Q、S、PF、F)2.支持双向有功、无功、复费率电能计量物联网电表 3.支持*大需量及发生时间统计; 4支持两路开关量输出 5内置100A大容量磁保持继电器，可实现内部分合闸 6.ModbusRTU规约/DL/T645-07规约可自适应7.充值方式:支持刷卡充值和远程充值;8支持预付费功能9.支持时控功能;10.支持恶性负载识别功能11.支持强控功能;12.通讯方式:RS485/4G
	ADF400L 多用户计量箱		1.支持全电力参数测量(U、I、P、Q、S、PF、F) 2.支持双向有功、无功、复费率电能计量物联网电表 3.支持*大需量及发生时间统计; 4支持两路开关量输出 5内置100A大容量磁保持继电器，可实现内部分合闸 6.ModbusRTU规约/DL/T645-07规约可自适应 7.充值方式:支持刷卡充值和远程充值; 8支持预付费功能 9.支持时控功能; 10.支持恶性负载识别功能 11.支持强控功能; 12.通讯方式:RS485/4G
物联网水表	LXSY-O-M/NB		1.预付费功能 2.阀门自动维护功能 3.防水设计 4.防强磁干扰功能 5.低功耗设计 6.通讯方式:MBUS/NB

7结语

我公司充分发挥EMS功能和作用，通过合理调整峰谷平时段用电量，减少基本电费，提高用电功率因数，年节约用电费用约109万元，取得了较好的经济效益。EMS在能源管理中可以发现问题，提供的数据或数值曲线对于棉纺织厂针对性地采取节能措施、降低能耗费用有着积极的作用。采用EMS后通过能源计划、能源监控、能源统计和能源消费分析，采取重点能耗设备管理、能源计量设备管理等多种手段，使企业管理者能够准确掌握企业能源成本比重和发展趋势，将企业能源消耗计划任务量化，并分解到各个生产部门，使节能工作责任明确，促进了企业健康稳定发展。

参考文献：

［1］烟台东方英达康自动化技术有限公司.纺织企业生产综合自动化监控软件使用手册——DF8003C型能源系统使用说明书［Z］.烟台：烟台东方英达康自动化技术有限公司，2015：2-5.

［2］赵小岗.能源监测系统在棉纺厂错峰用电方面应用研究［J］.棉纺织技术，2021，49（3）：16-19.

［3］罗安.电网谐波治理和无功补偿技术及装备［M］.北京：中国电力出版社，2006：1-7.

［4］成都再光节能科技研究院.智能节电保护装备使用手册［Z］.成都：成都再光节能科技研究院，2019：5-9.

［5］赵小岗.王钦 利用能源管理系统降低纺织厂能耗成本的实践.

［6］安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.