工业企业电能平衡测试实施方法

0  引言

根据《节约能源法》、《节约用电管理办法》等法律、法规的规定，以及加快建设资源节约型、环境友好型社会的要求，进一步加强企业用电需求侧管理，提高电能利用效率引起了各方的关注，国家质监总局和国家标准化管理委员会发布了GB/T8222-2008《用电设备电能平衡通则》，浙江、上海等地2009年已陆续开展企业电能平衡测试。上海市经信委在2009、2010年连续两年发布了重点用电企业电能平衡工作的通知。电能平衡是研究与分析一定数量的电能进入用电体系后的分布与利用情况，即用电体系的各个环节有效利用了多少电能，损失了多少电能。目的是通过普查、统计、测试、计算等手段，揭示企业在整个生产过程中各个用电环节的电能使用情况，研究分析哪些是合理使用，哪些是不合理使用，哪些损失是必要的，哪些损失是不必要的。在此基础上找出使用中的问题，制定节电措施和整改规划。通过改造旧设备，加强科学管理，采用新产品、新工艺、新技术、新材料等手段降低产品用电单耗，使企业电能利用率提高到一个新的水平。现实意义有：摸清用电设备家底，全面了解设备运行状况以及损耗所在；掌握用电水平；找出企业设备和管理中的薄弱环节，制定节电规划；使用电管理人员和具体测试人员的技术素质得到提高，培养一批技术管理人员。

 

 

1  电能平衡的基本概念及原则

电能平衡是供电电量在用电系统内的输送、转换、利用进行考核、测量、分析和研究，并建立供给电量、有效电量和损失用电量之间平衡关系的全过程。

 

有功电能平衡测试的方法有两种：

 

正平衡法又称直接平衡法，即运用测试和计算方法直接求得用电体系的输入有功电量和有效利用电量，而体系损失的有功电量即为二者之差。

 

反平衡法又称间接平衡法，即运用测试和计算方法直接求得用电体系的输入有功电量和体系损失的各项有功电量，而体系有效利用电量即为二者之差。

 

电能平衡的原则是：电能平衡的理论基础是能量守恒定律，是电能“收入”与“支出”的平衡；电能平衡是能量平衡而不是功率平衡。所以电量应使用电能表测定，对于稳定负荷可利用输入功率与输出功率来求其电能利用率。企业电能平衡是在企业正常生产情况下进行的，它反映的不一定是企业用电设备的额定效率，而是实际运行状况时的使用效率。电能平衡可取用某一代表日、某正常生产月、某正常生产季度或某一年的用电量来进行平衡，一般企业电能平衡的时间取代表年。企业电能平衡的测算误差不得超过10%。

 

 

2  电能平衡方法

通过对工业企业内部的主要电器设备，如变压器、电机（如泵、风机、空压机）、照明设备、电缆、电热设备、整流设备、空调制冷设备等电器及整个配电系统，采用智能电工仪器进行实时监测，采集设备与系统的电流、温度、功率、功率因素、有功电度、无功电度等用电信息，建立工业企业电能平衡信息管理系统。系统拓扑结构如下：

 

 

 

系统管理根据工业企业现场情况，采用现场总线、光纤环网或无线通讯（Zigbee物联网）中的一种或多种结合，优化组网方式；实现配电智能监控，用电设备信息集抄和管理。减轻专职人员工作量，提高工效。

 

 

3  管理系统功能

3.1人机交互界面

系统具有友好的全中文人机交互界面。标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。

 

系统主画面的一次接线图显示工程名称、开关柜编号、回路编号及回路名称等信息，其中回路的名称可由系统级管理员自定义更改；画面还可显示SOE事件实时记录窗口、系统功能快捷键、当前操作人员、系统当前时间及系统运行天数等信息；空间地理平面的主画面显示了该工程区域内各变电箱的地理位置等信息。

 

系统主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新，如变压器进线，重要出线的电压、电流、功率、频率等；一般出线的三相电流信息等；还可通过调用重要回路子画面查看该回路的详细电参量信息。