施耐德電氣認(rèn)為始衅，配電數(shù)字化在實(shí)現(xiàn)主動(dòng)能源管理和高效設(shè)施運(yùn)營(yíng)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。實(shí)現(xiàn)配電數(shù)字化有助于設(shè)施管理和維護(hù)人員做出更好的決策缭保，有效提升運(yùn)營(yíng)能效汛闸，降低風(fēng)險(xiǎn)蝙茶，實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。實(shí)現(xiàn)配電數(shù)字化的基礎(chǔ)在于智能傳感器诸老、通信設(shè)備隆夯、能源和配電管理系統(tǒng)(EPMS)軟件的連接，若要完全發(fā)揮配電數(shù)字化的潛力别伏，則需要將 EPMS 軟件連接至云端蹄衷，并將其與其它管理系統(tǒng)進(jìn)行整合。
能源和配電管理系統(tǒng)(EPMS)概覽
“三步走”實(shí)現(xiàn)配電數(shù)字化
配電數(shù)字化在設(shè)施能源管理厘肮、供電可用性與供電質(zhì)量以及電氣設(shè)備維護(hù)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用愧口。實(shí)現(xiàn)配電數(shù)字化的基礎(chǔ)在于智能傳感器及通信設(shè)備與EPMS 軟件的連接。實(shí)現(xiàn)配電數(shù)字化需要建立連接咆杯、管理自動(dòng)化幌瓦、應(yīng)用擴(kuò)展三個(gè)基本步驟。
第一步：建立連接
對(duì)能耗终太、電能質(zhì)量和電氣資產(chǎn)績(jī)效數(shù)據(jù)的采集是實(shí)現(xiàn)配電數(shù)字化的第一步苫担。要通過(guò)連接采集所需的數(shù)據(jù)，需要以下環(huán)節(jié)：
(一)厘清現(xiàn)有的所有可連接設(shè)備辰丛。需要包含設(shè)備名稱(chēng)滓层、位置、型號(hào)向酝、描述和通信配置詳情等信息卒赖。目前，大部分企業(yè)都已安裝了功率測(cè)量設(shè)備村肯，以及具備嵌入式計(jì)量功能的設(shè)備睡清。EPMS 軟件通常通過(guò)這些計(jì)量設(shè)備自帶的通信端口采集數(shù)據(jù)，也可借助可編程邏輯控制器喊解、數(shù)據(jù)集中器刨仑、遠(yuǎn)程終端單元等對(duì)水表、燃?xì)獗砑欣选㈦姳砩嘉洹⒄羝砗蜔崃坑?jì)的能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
(二)明確需要額外電能計(jì)量的位置≌奘郏現(xiàn)有智能設(shè)備的清單匯編完成后轻抱，便要判斷是否需要增加額外電能計(jì)量設(shè)備。比如旦部，要確認(rèn)設(shè)施主進(jìn)線位置是否安裝了適當(dāng)?shù)闹髀酚?jì)量設(shè)備祈搜，以便檢測(cè)電力部門(mén)提供的電能質(zhì)量，對(duì)設(shè)施的總耗電士八、電能需求和功率因數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)容燕，并對(duì)每個(gè)月的電費(fèi)賬單進(jìn)行核驗(yàn)梁呈。對(duì)于為功率敏感型設(shè)備供電的回路，建議使用能夠檢測(cè)和捕捉高頻電壓干擾蘸秘、測(cè)量單次諧波的智能電表官卡。如果經(jīng)常出現(xiàn)電壓驟降，則可能需要?jiǎng)討B(tài)電壓補(bǔ)償器設(shè)備僚洋。
(三)連接智能設(shè)備至EPMS軟件剥乍。EPMS軟件通過(guò)與設(shè)備連接，從設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)候赏，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中斧炎，并將這些數(shù)據(jù)通過(guò)各種網(wǎng)頁(yè)界面提供給用戶(hù)，是配電數(shù)字化的重要實(shí)現(xiàn)手段酗裕。EPMS 平臺(tái)主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線從設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)睬肮。在標(biāo)準(zhǔn) EPMS 系統(tǒng)架構(gòu)中伐薯，在物理或虛擬服務(wù)器上會(huì)部署應(yīng)用服務(wù)弥禀，連接至與智能設(shè)備相同的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中。應(yīng)用服務(wù)可以采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)诡岂，并存儲(chǔ)到EPMS數(shù)據(jù)庫(kù)中骏芍。
EPMS 系統(tǒng)架構(gòu)
(四)通過(guò)EPMS網(wǎng)頁(yè)客戶(hù)端獲取信息。EPMS應(yīng)用服務(wù)器還可以提供WEB網(wǎng)頁(yè)服務(wù)功能登鄙，這意味著可以利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和遠(yuǎn)程訪問(wèn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全的遠(yuǎn)程客戶(hù)端訪問(wèn)既憔。能源經(jīng)理、設(shè)施管理人員骤公、樓宇運(yùn)營(yíng)人員等人員幾乎可以在任何虛擬地點(diǎn)通過(guò)EPMS網(wǎng)頁(yè)客戶(hù)端訪問(wèn)系統(tǒng)并查看實(shí)時(shí)能耗分析及電氣系統(tǒng)信息抚官。
第二步：管理自動(dòng)化
配電數(shù)字化的第二步是實(shí)現(xiàn)管理功能的自動(dòng)化，從而釋放人力資源阶捆，使他們能夠從事更具價(jià)值的活動(dòng)凌节。實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化通常包含以下環(huán)節(jié)：
(一)評(píng)估能耗。建立分析能耗模型是進(jìn)行主動(dòng)能源管理洒试、改善能效問(wèn)題的基礎(chǔ)倍奢。EPMS 軟件采集樓宇的水、氣垒棋、電卒煞、蒸汽等各種公共設(shè)施的測(cè)量設(shè)備數(shù)據(jù)，以監(jiān)測(cè)總能耗及碳排放叼架，并對(duì)樓宇中的能源消耗方式進(jìn)行研究畔裕，識(shí)別和驗(yàn)證提高能效、減少浪費(fèi)及減少碳排放的機(jī)會(huì)乖订。
(二)跟蹤能源績(jī)效柴钻。除能耗測(cè)量值外淮韭，影響能源績(jī)效的因素還有很多。例如淫蜕，室外氣溫和場(chǎng)地的利用率會(huì)對(duì)商業(yè)樓宇的能耗產(chǎn)生很大影響恐氓。企業(yè)使用經(jīng)過(guò)認(rèn)證的能源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來(lái)跟蹤自身能源績(jī)效，將會(huì)實(shí)現(xiàn)顯著的能源節(jié)約肩检，實(shí)現(xiàn)可觀的投資回報(bào)叛剩。
(三)管理能源成本。檢查電費(fèi)賬單泉疆、了解能源計(jì)費(fèi)方式是能源管理的基本措施派料。供電企業(yè)并非以單一的費(fèi)率來(lái)計(jì)算用戶(hù)消耗的電能，而是會(huì)根據(jù)用戶(hù)的用電時(shí)間和用電方式滑攘，實(shí)施不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)腊匆。如果EPMS軟件連接了監(jiān)測(cè)樓宇主進(jìn)線側(cè)的計(jì)量設(shè)備，則可以對(duì)其進(jìn)行配置超璧，使其能耗費(fèi)率(例如峰谷平隙趣、階梯電價(jià))切換時(shí)，或需量水平接近新的計(jì)費(fèi)閾值嘴缓，或需量達(dá)到峰值前觸發(fā)相應(yīng)報(bào)警并發(fā)送通知旱万。
(四)評(píng)估電氣設(shè)備性能。電氣設(shè)備評(píng)估分析能夠顯著促進(jìn)由被動(dòng)運(yùn)維方式向主動(dòng)運(yùn)維方式的轉(zhuǎn)變吐句⌒埠螅可在整個(gè)設(shè)施范圍內(nèi)的多個(gè)位置進(jìn)行電能監(jiān)測(cè)，特別是接近負(fù)載位置嗦枢，通過(guò)檢測(cè)特定電能參數(shù)隨時(shí)間的變化攀芯，以實(shí)現(xiàn)故障診斷、避免問(wèn)題的發(fā)生文虏。對(duì)相電壓侣诺、浪涌電流、相位不平衡择葡、諧波紧武、中性點(diǎn)電流和頻率的分析可作為診斷信息的重要補(bǔ)充，診斷信息由 ATS敏储、UPS阻星、發(fā)電機(jī)、逆變器和變頻器等設(shè)備直接提供已添。EPMS 軟件能夠采集這些信息妥箕，進(jìn)行設(shè)備問(wèn)題診斷和設(shè)備性能評(píng)估，并反饋給設(shè)備設(shè)施管理人員鹰觅，用于檢查和解讀涮婿。
(五)快速發(fā)現(xiàn)配電設(shè)備問(wèn)題棍丽。與 EPMS 軟件連接之后，基于回路的輸出狀態(tài)掠佛、內(nèi)部診斷慈翔、電氣測(cè)量和環(huán)境數(shù)據(jù)，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行 24/7 全天候監(jiān)測(cè)蔽碘。當(dāng)檢測(cè)到問(wèn)題時(shí)因镊，EPMS 軟件能夠向指定人員或團(tuán)隊(duì)發(fā)送報(bào)警，并自動(dòng)生成并分發(fā)詳細(xì)設(shè)備報(bào)告武慨，從而節(jié)約時(shí)間晋劫、加快診斷速度。例如行掰，EPMS 軟件能夠在整定值發(fā)生任何改變時(shí)自動(dòng)通知相關(guān)人員怎机，從而避免出現(xiàn)斷路器整定值上下游不匹配的情況。還可利用EPMS軟件所采集的診斷和運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用預(yù)設(shè)計(jì)的分析功能坪江，以確定設(shè)備是否需要檢查或維護(hù)仲闽。
(六)分析故障事件。供電中斷或電氣故障時(shí)兴喂，全面了解引發(fā)斷電事故的事件順序蔼囊，同樣能夠幫助決策者采取預(yù)防措施來(lái)遏制事故再次發(fā)生焚志。當(dāng)EPMS 連接了高精度衣迷、時(shí)間同步的配電設(shè)備時(shí)，便可成為重要的故障排查工具酱酬，用以幫助操作員壶谒、技術(shù)人員和工程師診斷配電相關(guān)問(wèn)題、找出根本原因膳沽。EPMS 軟件能夠按照發(fā)生時(shí)間的先后順序汗菜，將報(bào)警事件進(jìn)行歸類(lèi)匯總，包括報(bào)警和波形采集挑社，從而幫助用戶(hù)進(jìn)行詳細(xì)的配電事件分析陨界。檢查和對(duì)比波形采集的能力同樣能夠改善分析效果。
(七)精簡(jiǎn)電能質(zhì)量管理痛阻。診斷電能質(zhì)量問(wèn)題并找出問(wèn)題的處理方法菌瘪，是設(shè)施管理人員所面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。電能質(zhì)量干擾的類(lèi)型有很多種音拢，其產(chǎn)生原因莱芥、潛在影響和處理方法也各不相同。此類(lèi)問(wèn)題經(jīng)常會(huì)被誤診丈蛇。當(dāng)安裝了電能質(zhì)量?jī)x表并將其與 EPMS 軟件連接之后娩证，電氣系統(tǒng)中各種類(lèi)型的電能質(zhì)量異常就都能夠得到有效監(jiān)測(cè)阁巨，比如電壓的驟升、驟降隐睹、擾動(dòng)等岸寿，并對(duì)電能質(zhì)量績(jī)效的跟蹤，以及生成合規(guī)性報(bào)告(例如ITIC曲線鹿脯、SEMI-F47報(bào)告)芬吸。
第三步：應(yīng)用擴(kuò)展
配電數(shù)字化的第三步是將 EPMS 系統(tǒng)與其他管理系統(tǒng)集成，并連接到云以共享信息悍蔫，使 EPMS 應(yīng)用程序更具可訪問(wèn)性奶膘，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字化服務(wù)。此外盯桦，與外部專(zhuān)業(yè)服務(wù)提供商合作慈俯，購(gòu)買(mǎi)云端EPMS應(yīng)用，還可進(jìn)一步擴(kuò)展配電數(shù)字化拥峦。
(一)與其他管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換贴膘。大多數(shù)軟件系統(tǒng)整合都可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享。建議將 EPMS 作為中央能源數(shù)據(jù)采集引擎略号，供其他系統(tǒng)在需要時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取刑峡。除了共享能源數(shù)據(jù)以外，另外一個(gè)重要功能是將報(bào)警信息從一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)傳遞至另一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)玄柠。例如突梦，當(dāng) EPMS 檢測(cè)到電氣系統(tǒng)中存在問(wèn)題時(shí)，它會(huì)將報(bào)警發(fā)送至樓宇自控系統(tǒng)或過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)羽利，這樣一來(lái)宫患，操作員就能夠在其常用的軟件界面中發(fā)現(xiàn)電氣子系統(tǒng)的問(wèn)題。
EPMS與其它管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合概覽
(二)在其他系統(tǒng)中嵌入 EPMS 應(yīng)用这弧。除了在系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以外娃闲，EPMS 應(yīng)用還可以?xún)?nèi)嵌到其它監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)頁(yè)客戶(hù)端環(huán)境中。對(duì)不同的管理系統(tǒng)進(jìn)行整合能夠帶來(lái)許多益處匾浪，包括更佳的運(yùn)營(yíng)整體可視性逛徽、對(duì)運(yùn)營(yíng)背景下能耗的更深層了解、更高效的排查故障蚜烹、更全面的報(bào)警管理穗免，以及更強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析和過(guò)程自動(dòng)完成能力。
(三)接至云端死发。盡管傳統(tǒng) EPMS 架構(gòu)的有效性毋庸置疑络跷，將 EPMS 功能轉(zhuǎn)移至云端，并采用軟件即服務(wù)(SaaS)的方法，能將帶來(lái)更多益處俺阻，比如更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠池致，享受更高的網(wǎng)絡(luò)安全和可用性，獲得更具洞察的高級(jí)分析督靶，并可定制化EPMS模塊選擇剥犯，實(shí)現(xiàn)EPMS自動(dòng)更新等。
(四)與專(zhuān)業(yè)服務(wù)集成商合作铃挠。很多企業(yè)缺少運(yùn)營(yíng)和維護(hù)EPMS所需的本地服務(wù)器資源和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員邓星。此時(shí)，與EPMS 系統(tǒng)集成商合作將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇应结。配電數(shù)字化刨疼、云端互聯(lián)互通和遠(yuǎn)程訪問(wèn)技術(shù)，讓服務(wù)專(zhuān)家能夠以遠(yuǎn)程方式提供監(jiān)測(cè)分析與協(xié)助企業(yè)決策支持鹅龄，助力企業(yè)達(dá)成生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)揩慕。
配電數(shù)字化是主動(dòng)性的能源管理、高效設(shè)施運(yùn)營(yíng)和碳追蹤的關(guān)鍵因素扮休。配電數(shù)字化使企業(yè)擺脫信息匱乏的境地迎卤，進(jìn)而洞察全局，變被動(dòng)為主動(dòng)玷坠。展望未來(lái)蜗搔，樓宇要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、彈性的方式生產(chǎn)八堡、存儲(chǔ)樟凄、消耗和共享電能，亦離不開(kāi)與軟件和云端互聯(lián)互通秕重、完全數(shù)字化的配電系統(tǒng)不同。在配電數(shù)字化領(lǐng)域的投入露揽，將確保樓宇所有者和投資者能夠?qū)μ寂欧胚M(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤专运，實(shí)現(xiàn)了樓宇能耗的完全透明化，進(jìn)而在激烈競(jìng)爭(zhēng)中贏得一席之地屏部，制勝可持續(xù)未來(lái)壮畏。
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