摘要：針對目前工業電能模式的研究現狀，本文闡述了在現代以太網基礎上的電能管理系統的設計。 該系統實現了電能的遠程實時監控與管理，并且該系統支持多種終端設備的遠程訪問，建立了一個實時的人機界面管理平臺，實現對電能現代化管理模式。 提高了供電企業的管理效率和供電效益，并為地域跨越大的電網的遠程監測提供了一種新思路。

關鍵詞：電能管理；工業以太網；電能監控；人機界面

引言

隨著電網的發展和相關政策的出臺，用電管理也逐步實現了一家一表，抄表到戶的制度。但是隨之而來的問題是大量用電數據的回抄和管理。同時，用電的客戶群體的多類型決定了高質量的供電要求。 由于自身結構的缺陷，傳統的電能管理系統在有效性、實時可控性、*準性和應用特性等方面已經不能滿足當下社會的用電需求，且會造成電力資源和人力資源的浪費。因此，電管理門需加快普及新型的電能管理系統。

隨著互聯網科技的飛速發展，現代化的科學技術將逐漸取代傳統的電量測量工具。伴隨著各類現代化的智能產品不斷出現，在電能管理方面，通過工業以太網來管理電能系統的研究逐漸成為電能系統的主要研究主流。 而對電能的遠程操控通過人機界面對電能采取遠程管理控制，并對采集來的數據的進行高速高效的分析、計算、控制，從而節省了大量的人力資源，提高了管理效率。 基于工業以太網的電能網絡監控系統，這是未來國家集中監控電力功耗和合理利用電能的發展趨勢。

針對目前的電能質量的市場需求，文中論述了以太網的電能管理結構，闡述了系統中所用到的關鍵性技術。系統實現了對電能的遠程監控與數據的分類采集，數據傳輸過程中的數據解析、協議轉換、數據加密保護和保存等功能。從而實現了基于無線以太網的電能的管理系統的設計。

1系統結構

針對目前電能管理系統的現狀，本文提出的電能管理系統是以工業以太網為基礎的三層架構的電能管理系統。 電能管理系統結構圖如圖1所示。 該系統的主要功能是實現對現場數據的實時采集分析，通過工業以太網的對電能進行遠程控制和管理。

圖1 電能管理系統結構圖

系統的**級架構是基站現場采集網絡，網絡圖如圖2所示的局部基站現場采集網絡圖。基站現場采集網絡實現對基站現場用電數據等信息的分類采集，在數據傳輸過程中實現對數據解析、協議轉換、數據加密保護和保存等。利用鏈路結構的形式將數據傳輸到二級數掘匯集中心。

圖2 局部基站現場采集網絡圖

中端數據匯總網絡中心是系統的*2級架構，主要負責匯集從各基站現場采集網絡發出的數據，并對用電數據進行緩存，匯總。*后根據上*級中心設置的標準，對數據進行分類上傳，分時間段上傳至上*級。

*后一層架構是終端數據中心，即省級數據處監控平臺。終端數據中心會搭建一個監控系統的軟件平臺，對收集來自接受全省的用電信息數據信息進行數據分析和管理，并將之分類后進行存儲，定時對數據進行備份。根據備份時間和數據分析管理的內容對數據庫進行統計，生成各種類型的統計報表。根據報表的內容來制定管理流程制度，可以實現節能數據的*準化，使得電能管理更加人性化。

文中主要對電能管理系統的以太網式的監控模塊和PLC主控模塊進行了分析與研究。其中電能管理系統中涉及到了單片機技術、電力電子技術和通信技術等多項領域。

2控制系統的設計

在電能管理系統中，基于以太網的監控模塊的大致可分為5個模塊，分別為PLC主控制模塊，數據采集模塊，回路通斷控制模塊，系統電能監控模塊，和人機界面模塊。

3 安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案

3.1概述

用戶端消耗著整個電網80%的電能，用戶端智能化用電管理對用戶可靠、安全、節約用電有十分重要的意義。構建智能用電服務體系，全面推廣用戶端智能儀表、智能用電管理終端等設備用電管理解決方案，實現電網與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內容主要包括：先進的表計，智能樓宇、智能電器、增值服務、客戶用電管理系統、需求側管理等課題。

安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過對用戶端用電情況進行細分和統計，以直觀的數據和圖表向管理人員或決策層展示各分項用電的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節約電能，為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。

3.2應用場所

（1）辦公建筑（商務辦公、大型公共建筑等）；

（2）商業建筑（商場、金融機構建筑等）；

（3）旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）；

（4）科教文衛建筑（文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑等）；

（5）通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）；

（6）交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）。

3.3系統結構

3.4系統功能

實時監測；電能統計報表；詳細電參量查詢；運行報表；變壓器運行監視；實時報警；歷史事件查詢；電能質量監測；遙控操作；用戶權限管理；通訊狀態圖；視頻監控；用戶報告

3.5系統硬件配置清單

4結束語

基于工業以太網的電能管理系統，采用新型的科技，將智能化設備融入用電用戶中，在能夠充分采集用戶的用電數據信息的情況下，利用工業以太網對數據進行自動化收集和數據分析管理，實現了對用用戶電信息的統一存儲和分析，對實現電能的人性化管理具有重要意義。但是由于各個管理系統產品之間沒有統一的通信的標準，并且實施現代化的電能管理系統不能wan全拋棄傳統。因此構建一個基于工業以太網的電能管理系統的過程必然是曲折漫長的過程。

【參考文獻】

[1]孫中岳.俞孟蕻，朱學青.基于工業以太網的電能管理系統設計.

[2]趙丹，李茜，孟彥京.基于Profinet工業以太網的復卷機電控系統設計[J].

[3]陳長輝.基于工業以太網的自動化控制系統設計[J].

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.