電力需求側(cè)管理及智能電力監(jiān)控技術(shù)在食品飲料行業(yè)錯(cuò)峰限電中的應(yīng)用

一、行業(yè)用戶用電特性分析

食品飲料行業(yè)按國(guó)民生產(chǎn)行業(yè)可細(xì)分為農(nóng)副食品加工業(yè)（包括谷物磨制、飼料加工、植物油加工、屠宰及肉類(lèi)加工、果蔬加工等）、食品制造業(yè)（包括焙烤食品制造、方便食品制造、罐頭制造等）、飲料制造業(yè)（包括酒的制造、軟飲料制造等）。

農(nóng)副產(chǎn)品加工流程主要為：原料-屠宰-降溫-分切-處理-加工-蒸煮-降溫-殺菌-冷凍-包裝-保管。

果蔬罐頭加工生產(chǎn)流程主要為：清洗-前處理-預(yù)冷-速凍-裝罐-封口-殺菌-擦罐-入庫(kù)。

該行業(yè)用電特性主要為流水線作業(yè)；冷凍設(shè)備運(yùn)行時(shí)間連續(xù)；果蔬食品生產(chǎn)季節(jié)性用電；外向型和合約期內(nèi)用電需求旺盛。

食品飲料行業(yè)用戶設(shè)備分類(lèi)表

二、行業(yè)用戶參與錯(cuò)峰限電能力分析

1. 該行業(yè)大中規(guī)模企業(yè)基本為三班制24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，用電負(fù)荷相對(duì)較平穩(wěn)，高峰、低谷相差不大。小規(guī)模企業(yè)以一班制為主，一般生產(chǎn)時(shí)間為8：00～17：00。該行業(yè)根據(jù)生產(chǎn)形勢(shì)不同，生產(chǎn)班次會(huì)靈活調(diào)整。

2. 因該行業(yè)是關(guān)系民生的重要行業(yè)，一般在電網(wǎng)供用電形勢(shì)進(jìn)入嚴(yán)重等級(jí)后，該行業(yè)參與錯(cuò)峰限電。

3. 該行業(yè)緊急錯(cuò)峰能力弱。緊急錯(cuò)峰限電情況下，適合參與限電的設(shè)備主要為辦公、照明、空調(diào)等非生產(chǎn)性負(fù)荷以及清洗、包裝、入庫(kù)等輔助生產(chǎn)負(fù)荷。

4. 該行業(yè)更適用于以輪休方式參與階段性錯(cuò)峰限電，但要保證其冷凍、儲(chǔ)存等設(shè)備負(fù)荷。

三、行業(yè)用戶參與錯(cuò)峰限電技術(shù)方案

（一） 缺口等級(jí)IV級(jí)參與方案

1. 階段性錯(cuò)峰

考慮到該行業(yè)用戶特性，首先倡導(dǎo)用戶節(jié)約用電：

1）自然采光較好的走廊、通道、衛(wèi)生間等場(chǎng)所禁止開(kāi)燈；

2）辦公室內(nèi)照明燈開(kāi)一停一；室內(nèi)溫度高于30℃才開(kāi)啟空調(diào)，空調(diào)溫度設(shè)定不低于28℃等；

3）減少辦公設(shè)備的待機(jī)時(shí)間：辦公設(shè)備主要包括電腦、打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)以及飲水機(jī)等。工作結(jié)束后，及時(shí)關(guān)閉辦公室的所有電氣設(shè)備，不讓辦公室電氣設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)。

4）關(guān)閉景觀照明。

2. 緊急錯(cuò)峰

在8：00～22：00期間減少照明、辦公空調(diào)、辦公負(fù)荷等非生產(chǎn)性負(fù)荷；在18：00～22：00期間停照明、辦公空調(diào)、辦公負(fù)荷、景觀照明等非生產(chǎn)性負(fù)荷。

（二） 缺口等級(jí)III級(jí)參與方案

1. 階段性錯(cuò)峰

在執(zhí)行IV級(jí)方案的基礎(chǔ)上，停用生產(chǎn)照明、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、清洗（清洗風(fēng)機(jī)、水泵、清洗機(jī)等）、包裝入庫(kù)（擦罐機(jī)、傳送帶、包裝機(jī)等）等輔助生產(chǎn)負(fù)荷。

2. 緊急錯(cuò)峰

在執(zhí)行IV級(jí)方案的基礎(chǔ)上，停用生產(chǎn)照明、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、清洗（清洗風(fēng)機(jī)、水泵、清洗機(jī)等）、包裝入庫(kù)（擦罐機(jī)、傳送帶、包裝機(jī)等）等輔助生產(chǎn)負(fù)荷。

（三） 缺口等級(jí)II級(jí)參與方案

1. 階段性錯(cuò)峰

在執(zhí)行III級(jí)方案的基礎(chǔ)上，減少或停用前處理（分級(jí)機(jī)、提升機(jī)、切片機(jī)、切丁機(jī)、振動(dòng)篩、處理機(jī)、漂洗機(jī)、輸送帶、磨粉機(jī)等）、加工（調(diào)料機(jī)、絞肉機(jī)、充填機(jī)、干燥機(jī)、蒸煮機(jī)、電烤箱、吊機(jī)、打麥機(jī)等）、裝罐封口（打碼機(jī)、真空泵、封口機(jī)等）、滅菌（殺菌循環(huán)泵、空壓機(jī)等）等生產(chǎn)負(fù)荷。

2. 緊急錯(cuò)峰

繼續(xù)執(zhí)行III級(jí)方案。

（四） 缺口等級(jí)I級(jí)參與方案

1. 階段性錯(cuò)峰

在執(zhí)行II級(jí)方案的基礎(chǔ)上，全部停用前處理（分級(jí)機(jī)、提升機(jī)、切片機(jī)、切丁機(jī)、振動(dòng)篩、處理機(jī)、漂洗機(jī)、輸送帶、磨粉機(jī)等）、加工（調(diào)料機(jī)、絞肉機(jī)、充填機(jī)、干燥機(jī)、蒸煮機(jī)、電烤箱、吊機(jī)、打麥機(jī)等）、裝罐封口（打碼機(jī)、真空泵、封口機(jī)等）、滅菌（殺菌循環(huán)泵、空壓機(jī)等）等生產(chǎn)負(fù)荷。

2. 緊急錯(cuò)峰

繼續(xù)執(zhí)行III級(jí)方案。

四、 行業(yè)用戶參與錯(cuò)峰限電風(fēng)險(xiǎn)及注意事項(xiàng)

該行業(yè)參與錯(cuò)峰限電基本不存在安全風(fēng)險(xiǎn)，但由于該行業(yè)產(chǎn)品的特殊性，冷凍設(shè)備停電時(shí)間為1小時(shí)內(nèi)，而流水線中任一工序停產(chǎn)將造成上下道工序中間產(chǎn)品的積壓，迫使整個(gè)生產(chǎn)停頓，停止生產(chǎn)時(shí)段內(nèi)原料和中間產(chǎn)品會(huì)發(fā)生變質(zhì)，造成產(chǎn)品質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品報(bào)廢。

因此，該行業(yè)參與錯(cuò)峰限電時(shí)，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況，科學(xué)、合理地編制內(nèi)部應(yīng)急預(yù)案，主動(dòng)配合錯(cuò)峰限電實(shí)施，提前做好準(zhǔn)備，將損失降到zui低。

五、智能電力監(jiān)控的功能與應(yīng)用

5.1項(xiàng)目介紹

鄭州頂津食品是康師傅控股公司在鄭州建的一個(gè)飲品公司。公司投資總額4000萬(wàn)美金，注冊(cè)資本1800萬(wàn)美元，主要從事康師傅飲品系列的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。擁有0.4KV配電室一個(gè)，4個(gè)變壓器單電源供電。鄭州頂津食品有限公司與河南省電力公司鄭州供電公司簽訂的供電方案協(xié)議。公司供配電工程*由河南琛源電力工程設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)完成，詳細(xì)的供配電回路信息為：4個(gè)0.4kV低壓進(jìn)線回路，8個(gè)電容補(bǔ)償回路，83個(gè)0.4kV低壓出線回路。

5.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

現(xiàn)場(chǎng)0.4KV配電室一個(gè)，4個(gè)變壓器單電源供電，4個(gè)0.4kV低壓進(jìn)線回路，8個(gè)電容補(bǔ)償回路，83個(gè)0.4kV低壓出線回路。本項(xiàng)目配8口串口服務(wù)器一臺(tái)，設(shè)5根現(xiàn)場(chǎng)總線，每根總線連接15-25塊儀表。

5.3系統(tǒng)功能

5.3.1 一次系統(tǒng)圖

電力監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器采集現(xiàn)場(chǎng)電力監(jiān)控儀表數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)一次圖顯示出來(lái)。如下圖所示，各個(gè)回路三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、有功電能等電參量實(shí)時(shí)刷新顯示，能直觀反映該系統(tǒng)各進(jìn)出線回路運(yùn)行狀況。

六、主要監(jiān)控產(chǎn)品

（1）高壓回路或低壓進(jìn)線回路選ACR330ELH儀表

該表為電能質(zhì)量分析儀表，主要功能有：LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測(cè)量；4DI+3DO（DO3做過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、不平衡報(bào)警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸：120×120mm，開(kāi)孔尺寸：108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜。

（2）低壓聯(lián)絡(luò)或出線回路選ACR220EL電力儀表

該表主要功能有：LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、zui大需量統(tǒng)計(jì)；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸：96×96mm，開(kāi)孔尺寸：88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜。

（3）低壓出線柜選ARD系列

該表測(cè)量三相電流、定值查詢、定值整定、過(guò)載、斷相（不平衡）、堵轉(zhuǎn)、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護(hù)功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護(hù)、SOE記錄、多種起動(dòng)模式、RS485通訊接口、MODbus協(xié)議/Profibus-DP協(xié)議可選。

（4）節(jié)能產(chǎn)品可選導(dǎo)軌表或APF有源濾波裝置

照明箱DDSF1352電表主要功能：電流規(guī)格1.5（6）A、5（20）A、10（40）A、20（80）A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：76×89×74mm，4模數(shù)。適用于照明箱的電流、電壓測(cè)量；單相電能計(jì)量。

ARD

DTSF1352導(dǎo)軌式電表主要功能：電流規(guī)格1.5（6）A、5（20）A、10（40）A、20（80）A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數(shù)。適用于照明箱的三相電能計(jì)量。

DTSD1352導(dǎo)軌式電表主要功能：LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、zui大需量統(tǒng)計(jì)；電流規(guī)格1.5（6）A、5（20）A、10（40）A、20（80）A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數(shù)。適用于動(dòng)力柜。

ANAPF系列有源電力濾波裝置，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載的諧波和無(wú)功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個(gè)和當(dāng)前諧波分量和無(wú)功分量對(duì)應(yīng)的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償。

 七、設(shè)備清單

參考文獻(xiàn)：

[1]安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)解決方案.2013.1版.

[2]食品飲料行業(yè)錯(cuò)峰限電技術(shù)指導(dǎo)