發(fā)布時(shí)間：2014-06-03所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 論文摘要：企業(yè)在公司前期試運(yùn)行期間，采用(2)的計(jì)價(jià)方式會比較有優(yōu)勢，尤其是在選用變壓器容量較大的情況下這種效果會很突出。但是電力公司對用戶超過需量核準(zhǔn)值的5%以上部分，會加倍收取基本電費(fèi)，客戶苦不堪言，有些公司客戶碰到了這樣的情況，每月最大需
論文摘要：企業(yè)在公司前期試運(yùn)行期間，采用(2)的計(jì)價(jià)方式會比較有優(yōu)勢，尤其是在選用變壓器容量較大的情況下這種效果會很突出。但是電力公司對用戶超過需量核準(zhǔn)值的5%以上部分，會加倍收取基本電費(fèi)，客戶苦不堪言，有些公司客戶碰到了這樣的情況，每月最大需量總是會超過和供電局約定值，因此每月都會被加倍收取基本電費(fèi)。
關(guān)鍵詞：最大需量,電費(fèi)成本,基本電費(fèi)
電費(fèi)成本是眾多大工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品成本中占有比重很大的一項(xiàng)成本，其中裝機(jī)容量大的企業(yè)基本容量費(fèi)也占有一定的比例，如果不根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況及時(shí)采用相應(yīng)的技術(shù)措施，都會造成電費(fèi)成本的升高。本文從技術(shù)管理層面上向用電企業(yè)提出切實(shí)可行的管理措施來控制電費(fèi)成本開支，從而達(dá)到降低企業(yè)用電成本的目的。
最大電力需量指在電力系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)用戶所耗功率是隨時(shí)間變化的，如果可以將用戶每15 min的平均功率叫做“用戶需量”，那么在一個(gè)結(jié)算期內(nèi)所得到所有“用戶需量”中的最大數(shù)值，稱為用戶的最大需量。電網(wǎng)在運(yùn)行中為了使用電負(fù)荷均勻，以增大供電設(shè)備的實(shí)際容量。供電部門對大工業(yè)用電客戶除收取峰、谷、平電度電費(fèi)外，還收取基本電費(fèi)。
一、用電最大需量智能控制系統(tǒng)效果
電力公司對大工業(yè)用電實(shí)行兩部制電價(jià)，也就是電費(fèi)由基本電價(jià)、電度電價(jià)兩部份構(gòu)成。
基本電費(fèi)的計(jì)費(fèi)方式有兩種：1.按變壓器容量計(jì)算基本電費(fèi)方式，基本電費(fèi)=計(jì)費(fèi)容量*基本電價(jià)。2.按最大需量計(jì)算基本電費(fèi)方式，基本電費(fèi)=計(jì)費(fèi)需量*基本電價(jià)。目前國內(nèi)廠家普遍采用變壓器容量計(jì)費(fèi)方式，廠家按照工廠內(nèi)所有設(shè)備最大功率之和，加上一定的冗余量來配置變壓器容量，有時(shí)由于變壓器規(guī)格的原因，需要選擇更大容量的變壓器。工廠生產(chǎn)過程中，由于各設(shè)備之間的工作配合或工作交叉，在絕大部分時(shí)間里，整個(gè)工廠的總功率都在變壓器容量的60%以下(有的甚至都達(dá)不到50%)，偶爾才會達(dá)到較高的功率。在不影響生產(chǎn)的情況下，對所有用電設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)安排，很容易將整個(gè)工廠的每一個(gè)時(shí)間段的平均功率穩(wěn)定控制在63%以下，甚至達(dá)到50%。這里所說的平均功率就是指最大需量，即基本電費(fèi)計(jì)費(fèi)的一種方式依據(jù)。
從2008年7月1日開始實(shí)施的電價(jià)文件中，可以看到大工業(yè)用電基本電費(fèi)的計(jì)費(fèi)單價(jià)，在浙江、江蘇及安徽地區(qū)的工廠，只要將最大需量控制到73.68%以下，就可以獲得收益。若某工廠的變壓器容量為15000KVA，經(jīng)過控制之后達(dá)到9450KW(即變壓器總?cè)萘康?3%)。之前基本電費(fèi)是28*15000=420000元，按照最大需量交費(fèi)后，電費(fèi)是38*9450=359100，相當(dāng)于立即獲得6萬多元的收益。為了對最大需量進(jìn)行穩(wěn)定的控制，需要一套精準(zhǔn)、可靠的電力自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括現(xiàn)場控制和指示設(shè)備，總調(diào)度控制設(shè)備，后臺信息發(fā)布服務(wù)器，同時(shí)還需要有正常的檢測和維護(hù)服務(wù)。
企業(yè)需要滿足以下三個(gè)條件：1.企業(yè)用電采用最大需量計(jì)費(fèi)方式(或可以更改成最大需量計(jì)費(fèi)方式)。2.企業(yè)月平均最大需量在10000KW以上。3.企業(yè)中的大負(fù)荷用電設(shè)備可以控制功率或允許短時(shí)間內(nèi)暫停工作。可以為企業(yè)測算出以最節(jié)約最適合企業(yè)的計(jì)費(fèi)方式，在測算之前，需要提供相關(guān)用電數(shù)據(jù):用戶變壓器的裝機(jī)容量;用戶實(shí)際使用量;大負(fù)荷用電器的功率及數(shù)量;當(dāng)?shù)鼗救萘坑?jì)費(fèi)單價(jià);當(dāng)?shù)刈畲笮枇坑?jì)費(fèi)單價(jià)。
二、JK-PMC需量控制系統(tǒng)的組成
JK-PMC需量控制系統(tǒng)是一套包括中央控制系統(tǒng)、在windows下運(yùn)行的用戶界面以及對用戶用電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的裝置。該裝置由信號采集終端、系統(tǒng)主控制器、總線通訊系統(tǒng)和PC服務(wù)器系統(tǒng)組成。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，利用了最先進(jìn)的電子軟硬件技術(shù)，融合國際最前沿的設(shè)計(jì)思想。
1.系統(tǒng)主控制器。采用無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，CPU芯片選用CORTEX-M3的32位微控制器，具有每秒八千萬次速度的運(yùn)算能力。該芯片多用于航空航天、醫(yī)療設(shè)備及變電站保護(hù)控制系統(tǒng)中。
電路設(shè)計(jì)。完全遵循電磁兼容理論，核心電路與外圍通訊線路、外圍設(shè)備控制線路之間采用了電源隔離技術(shù)。
2.軟件設(shè)計(jì)。上嵌入了專業(yè)實(shí)時(shí)高穩(wěn)定性操作系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的“趨勢分析”軟件，集中體現(xiàn)了系統(tǒng)的先進(jìn)性。它每一秒鐘都在計(jì)算、預(yù)測和調(diào)整企業(yè)的用電狀況。通過功率改變，功率延時(shí)，功率切除對負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.數(shù)據(jù)保存年限。長達(dá)20年，主控器制器可保存200個(gè)月最大需量記錄及調(diào)節(jié)控制事件。
4.雙RS485通訊線路。保證了通訊線路的可靠性運(yùn)行。避免了因工作現(xiàn)場意外拉斷線纜而發(fā)生通訊故障。
5.集散式鎖定功能。是本公司產(chǎn)品獨(dú)有功能，更是我們多年來在現(xiàn)場應(yīng)用過程中不斷求索的成果，也是對客戶應(yīng)用的貼心設(shè)計(jì)。
三、JK-PMC需量控制系統(tǒng)效果
國家電力公司針對變壓器容量在315 KVA以上的大工業(yè)用戶，規(guī)定其基本電費(fèi)的計(jì)算方式可以按照變壓器容量或者最大需量兩種方式進(jìn)行(兩部制電價(jià));這兩種計(jì)費(fèi)方式會直接影響基本電費(fèi)的大小，具體方法分別為：
1)按照固定的變壓器容量計(jì)算，
基本電費(fèi)(月)=變壓器容量(kVA)容量電價(jià)(元/kVA);
2)按照用戶每月實(shí)際的最大需量計(jì)算，
基本電費(fèi)(月)=當(dāng)月需量計(jì)費(fèi)值(kW)基本電費(fèi)需量電價(jià)(元/kW);
四、Cortex-M3內(nèi)核的電力負(fù)荷實(shí)時(shí)需量監(jiān)控器設(shè)計(jì)
企業(yè)在公司前期試運(yùn)行期間，采用(2)的計(jì)價(jià)方式會比較有優(yōu)勢，尤其是在選用變壓器容量較大的情況下這種效果會很突出。但是電力公司對用戶超過需量核準(zhǔn)值的5%以上部分，會加倍收取基本電費(fèi)，客戶苦不堪言，有些公司客戶碰到了這樣的情況，每月最大需量總是會超過和供電局約定值，因此每月都會被加倍收取基本電費(fèi)。Cortex-M3內(nèi)核的電力負(fù)荷實(shí)時(shí)需量監(jiān)控器，該產(chǎn)品在實(shí)時(shí)監(jiān)測用戶負(fù)荷的前提下，可以利用其I/O(開關(guān)量輸入/輸出)模塊與接觸器配合實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的監(jiān)控/預(yù)警/控制功能，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不超需量運(yùn)行，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
1.芯片介紹 STM32F103R8T6(32位)采用先進(jìn)的Cortex-M3內(nèi)核和哈佛結(jié)構(gòu)，擁有單周期乘法指令和硬件除法指令;外圍端口資源豐富，內(nèi)部RAM可達(dá)48K，F(xiàn)LASH最大可達(dá)512K，內(nèi)核運(yùn)行速度可達(dá)60M，最多可帶9個(gè)定時(shí)器，多路PWM輸出資源，多個(gè)SCI、SPI、IIC接口，擁有12通道DMA控制器;IO口可以承受5V電壓輸入，內(nèi)部還帶有多種運(yùn)行功耗模式，非常適合嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)。
2.電壓、電流信號的采集 國內(nèi)低壓電力系統(tǒng)電壓等級一般為0.4kV，按照電壓等級設(shè)計(jì)電壓取樣信號，采用PT(2mA/2mA)電阻分壓的方式進(jìn)行，分壓電阻RA1/RA2/RA3取100K歐，取樣電阻為690歐，按照400V電壓考慮。
3.液晶驅(qū)動電路 監(jiān)控器采用字段式液晶顯示，驅(qū)動芯片采用HT1622,該芯片性能穩(wěn)定，EMC可靠性高，MCU數(shù)據(jù)可以成塊寫入驅(qū)動，數(shù)據(jù)交換速度快、效率高。液晶背光是有一定使用壽命的，圖3中BG_CS是MCU液晶背光的控制腳，通過該控制腳實(shí)現(xiàn)液晶延時(shí)關(guān)閉背光。
4.開關(guān)量驅(qū)動電路 繼電器屬于功率器件，三極管左邊的R204和C202是用來吸收DO1引腳上的抖動毛刺，當(dāng)DO1為高電平時(shí)，三極管Q202開通，發(fā)射極和集電極壓差很小，繼電器RL202線圈中有電流流過，觸點(diǎn)閉合，DO1+、DO1-連通;當(dāng)DO1為低電平時(shí)，三極管Q202關(guān)斷，發(fā)射極和集電極壓差接近5V，但此時(shí)繼電器RL202線圈中還存在瞬時(shí)電流，根據(jù)楞次定律，會產(chǎn)生反向電動勢，將通過D202續(xù)流耗盡;隨后觸點(diǎn)可靠斷開。
結(jié)束語
工廠用電實(shí)行最大需量監(jiān)視和控制是計(jì)劃用電和節(jié)約用電的一項(xiàng)重要措施。從目前來看,電力公司為了限制用戶的尖峰負(fù)荷,一般采取兩部電價(jià)制。經(jīng)驗(yàn)表明,使用最大需量監(jiān)控器有助于提高用電管理水平,改善負(fù)荷率,達(dá)到合理用電的目的。
