智能配電能效管理平臺在智慧水務(wù)中的應(yīng)用前景

王蘭

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201800

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，電氣自動化技術(shù)在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。智慧水務(wù)是近年來受到社會的廣泛關(guān)注的話題，其中電氣自動化技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。本文綜述了電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用，并對其具有的廣闊前景進行了展望。

關(guān)鍵詞：電氣自動化、智慧水務(wù)、水務(wù)管理

0引言

近年來，隨著信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)在水務(wù)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)是一種用于實現(xiàn)水務(wù)系統(tǒng)的自動控制的技術(shù)，它通過利用電子學、計算機技術(shù)、控制工程等多種技術(shù)，實現(xiàn)對水務(wù)系統(tǒng)的生產(chǎn)、運營、維修等方面的自動監(jiān)控。智慧水務(wù)作為一種先進的水務(wù)技術(shù)，不僅僅局限于水資源的管理，還涵蓋了水資源的開發(fā)、利用和保護，以及提供高效、安全、環(huán)保的供水服務(wù)。因此，電氣自動化在智慧水務(wù)中的應(yīng)用具有十分重要的意義。

1電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用

1.1電氣自動化在水務(wù)管理方面的應(yīng)用

智慧水務(wù)系統(tǒng)采用電氣自動化技術(shù)，可以對水務(wù)系統(tǒng)的生產(chǎn)、運營、維修等方面進行自動監(jiān)控，提高水務(wù)系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。電氣自動化系統(tǒng)可以實時監(jiān)測水質(zhì)、水壓等參數(shù)，如果出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會自動發(fā)出警告，以保證水質(zhì)安全。

此外，電氣自動化系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對水務(wù)系統(tǒng)的遠程管理，方便水務(wù)管理部門的工作。例如，水務(wù)管理部門可以通過移動端設(shè)備監(jiān)控水務(wù)系統(tǒng)的運行情況，并在發(fā)現(xiàn)異常時及時采取措施。此外，電氣自動化系統(tǒng)還可以通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)測等功能，對水務(wù)系統(tǒng)的運行情況進行評估和優(yōu)化，提高水務(wù)系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟效益。

1.2電氣自動化在節(jié)水方面的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)可以幫助智慧水務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)水，提高水資源的利用效率。例如，電氣自動化系統(tǒng)可以通過實時監(jiān)測水流量和水壓等參數(shù)，以調(diào)節(jié)水務(wù)系統(tǒng)的運行，避免水的浪費。此外，電氣自動化系統(tǒng)還可以通過對水務(wù)系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行分析，確定節(jié)水措施，以達到節(jié)水的目的。

1.3電氣自動化在安全保障方面的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)可以幫助智慧水務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)安全保障，提高水務(wù)系統(tǒng)的安全性。例如，電氣自動化系統(tǒng)可以通過實時監(jiān)測水務(wù)系統(tǒng)的安全情況，它可以通過電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)對水務(wù)系統(tǒng)的智能監(jiān)測和報警。例如，當水質(zhì)異?；蛩畡?wù)系統(tǒng)故障時，智能報警可以及時發(fā)出報警信息，從而保證水務(wù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

此外，智慧水務(wù)中的智能維護系統(tǒng)也對安全起到重要作用，它可以通過電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)對水務(wù)系統(tǒng)的智能維護和管理。例如，通過電氣自動化技術(shù)，可以實現(xiàn)對水務(wù)系統(tǒng)的定期檢查和維護，實現(xiàn)安全控制，從而保證水務(wù)系統(tǒng)的長期安全穩(wěn)定運行。

1.4電氣自動化在質(zhì)量控制方面的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)也可以在智慧水務(wù)系統(tǒng)的質(zhì)量控制方面發(fā)揮作用。例如，電氣自動化系統(tǒng)可以通過實時監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，以確保水質(zhì)符合衛(wèi)生標準，保證供水安全。此外，電氣自動化系統(tǒng)也可以對水務(wù)系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行分析，確定質(zhì)量控制措施，以保證水務(wù)系統(tǒng)的高質(zhì)量運行。

1.5電氣自動化在環(huán)境保護方面的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)系統(tǒng)的環(huán)境保護方面也有重要作用。例如，電氣自動化系統(tǒng)可以通過實時監(jiān)測水務(wù)系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)環(huán)境異常，系統(tǒng)會自動發(fā)出警告，以保證環(huán)境的安全。此外，電氣自動化系統(tǒng)也可以通過環(huán)境數(shù)據(jù)分析，確定環(huán)境保護措施，以保證水務(wù)系統(tǒng)對環(huán)境的保護。

1.6電氣自動化在智慧管理方面的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)也可以在智慧水務(wù)系統(tǒng)的智慧管理方面發(fā)揮重要作用。例如，電氣自動化系統(tǒng)可以通過對水務(wù)系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行分析，以提高水務(wù)系統(tǒng)的管理效率。此外，電氣自動化系統(tǒng)也可以提供管理人員多維度的信息，以方便管理人員對水務(wù)系統(tǒng)進行科學管理。

總體而言，電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用非常重要，不僅可以提高水務(wù)系統(tǒng)的效率，同時也可以保證水務(wù)系統(tǒng)的安全，對于提高水務(wù)系統(tǒng)的管理效率和水資源的利用效率具有重要意義。

2電氣自動化的優(yōu)缺點

電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用，不僅可以提高水務(wù)系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，還可以大大降低運維成本，提高水資源的利用效率。此外，電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用還有很多其他優(yōu)秀的特點。

（1）環(huán)保：電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用可以大大減少人為因素對水環(huán)境的污染，保護水環(huán)境，實現(xiàn)綠色環(huán)保。

（2）節(jié)能：電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用可以通過節(jié)能設(shè)備和技術(shù)，實現(xiàn)水務(wù)系統(tǒng)的節(jié)能，降低能源消耗，節(jié)約資源。

（3）高效：電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用可以通過高效的監(jiān)測和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)水務(wù)系統(tǒng)的高效運行，提高水務(wù)效率。

由此可見，電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用具有很多優(yōu)秀的特點，是一種非常有前途的技術(shù)。然而，在實際應(yīng)用中，電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用也存在一些問題和挑戰(zhàn)：

（1）技術(shù)難度：電氣自動化技術(shù)是一項技術(shù)含量非常高的技術(shù)，在實際應(yīng)用中需要具備很強的技術(shù)能力和經(jīng)驗。

（2）資金投入：電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用需要較大的資金投入，從而增加了水務(wù)系統(tǒng)的運營成本。

（3）系統(tǒng)復(fù)雜度：電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用需要構(gòu)建較復(fù)雜的監(jiān)測和控制系統(tǒng)，從而增加了系統(tǒng)復(fù)雜度。

（4）技術(shù)更新速度：電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用需要不斷更新和改進技術(shù)，從而滿足水務(wù)系統(tǒng)的需求。

因此，要想在智慧水務(wù)中更好地應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，需要在解決上述問題和挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上，加強技術(shù)研究，提高技術(shù)水平，此外，還需要建立良好的合作關(guān)系，加強技術(shù)交流與合作，從而推動電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用。

3AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺

3.1平臺概述

安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關(guān)鍵節(jié)點安裝保護、監(jiān)測、分析、治理裝置，用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強度，重點監(jiān)測主要用能設(shè)備能效，保護污水廠運行安全可靠，提高污水廠能效，為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案。

3.2平臺組成

AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成，涵蓋了水務(wù)中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應(yīng)急電源、能源管理、照明控制、設(shè)備運維等，貫穿水務(wù)能源流的始終，幫助運維管理人員通過一套平臺、一個APP實時了解水務(wù)配電系統(tǒng)運行狀況，并且根據(jù)權(quán)限可以適用于水務(wù)后勤部門管理需要。

3.3平臺拓撲圖

3.4平臺子系統(tǒng)

3.4.1變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控

對水務(wù)配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等功能，對異常情況及時預(yù)警。

監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數(shù)據(jù)。

3.4.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理

水務(wù)中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導(dǎo)致配電系統(tǒng)中存在大量諧波，通過監(jiān)測其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析其電能質(zhì)量，并配置對應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。

3.4.3電動機管理

馬達監(jiān)控實現(xiàn)水務(wù)中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，電動機保護器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進行保護、監(jiān)測和報警。高效、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關(guān)信息，對電機進行健康診斷和預(yù)防性維護。同時支持與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制，監(jiān)視、控制各個工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。

3.4.4能

為水務(wù)搭建計量體系，顯示水務(wù)的能源流向和能源損耗，通過能源流向圖幫助水務(wù)分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區(qū)域。

將所有有關(guān)能源的參數(shù)集中在一個看板中，從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比，幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計采集水務(wù)中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統(tǒng)計趨勢。

能效分析按三級計量架構(gòu)，分別進行能效分析，契合能源管理體系要求，可對各車間/職能部門的能效水平進行分析，同比、環(huán)比、對標等。通過污水處理產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖，并進行同比和環(huán)比分析，同時將污水的單耗與行業(yè)/國家指標對標，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

3.4.5智能照明控制

系統(tǒng)為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應(yīng)控制、定時控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式，模塊可根據(jù)經(jīng)緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能，盡量利用自然光照，實現(xiàn)室內(nèi)、廠區(qū)照明的智能控制達到安全、節(jié)能、舒適、高效的目的。

3.4.6環(huán)境監(jiān)測

污水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃氣體濃度展示和預(yù)警，保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動啟動排風風機或新風系統(tǒng)，排除隱患，保持良好的水處理環(huán)境。

4相關(guān)平臺部署硬件選型清單

4.1電力監(jiān)控、電能質(zhì)量、電動機管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

5前景展望

未來的智慧水務(wù)系統(tǒng)將在電氣自動化技術(shù)的支持下，實現(xiàn)更高效、更環(huán)保、更節(jié)能的管理方式，從而為社會帶來更多的益處。因此，未來電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用具有廣闊的前景，值得我們關(guān)注與研究?？傊?，電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用，是一個十分有前途的研究方向。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)水務(wù)系統(tǒng)的自動化管理，提高管理效率，而且還能夠保證水資源的安全和可持續(xù)利用。因此，電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用具有廣闊的前景，將為智慧水務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展帶來新的機會和挑戰(zhàn)。

未來，我們期待在電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展和改進的同時，智慧水務(wù)系統(tǒng)也能夠跟上技術(shù)的發(fā)展步伐，實現(xiàn)更高效、更環(huán)保、更節(jié)能的管理方式。*終，通過電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用，實現(xiàn)人類對水資源的更好利用和保護。

參考文獻

[1]王曉東.電氣自動化技術(shù)在智慧水務(wù)中的應(yīng)用[J].智慧水務(wù)研究,2018,5(2):23-28.

[2]張紅.電氣自動化在智慧水務(wù)中的應(yīng)用[J].水務(wù)科技,2019,45(3):67-70.

[3]劉杰.智慧水務(wù)系統(tǒng)中的電氣自動化技術(shù)[J].水資源與水工程,2021,12(2):35-38.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版

[5]電氣自動化在智慧水務(wù)中的應(yīng)用與展望