1 概 述
   企業電力及能源管理系統是國際上90年代中期發展起來的系統節能技術，它利用自動控制技術、網絡技術和先進的數字化計量儀表，對企業的能源系統進行全面和細致的監控，通過管理而節約能源。企業能源管理系統在發達國家的企業特別是大型企業得到了廣泛應用，而企業能源管理系統在我國剛剛處于起步階段。
   南京鋼鐵集團始建于1958年，現已發展成為集礦石采選、鋼鐵冶煉、鋼材軋制于一體，運輸、動力、機修等輔助設施配套齊全的鋼鐵聯合企業，具有年產300萬噸鋼的綜合生產能力。 同時，鋼鐵生產所必需各種能源如電、水、煤氣、蒸汽、重油及氧氮氬氣等，消耗量相當大，僅月耗電量就超過九千萬度。面對行業之間的日益激烈競爭，南鋼集團急需合理利用能源，減少能源消耗，不斷提高電力及其它能源的利用率。為此，經優選南鋼最終選擇了羅克韋爾自動化公司的電力及能源管理系統。
   考慮到整個南鋼能源系統的龐大性與復雜性，本著總體規劃和分布實施的原則，一期工程先從配電的三個總降及中心站著手，二期工程才實施總降以下的各配電所及其它能源的綜合管理系統。
2 系統縱覽及其特點
   針對南鋼電力及能源所涉及的范圍比較廣與位置比較分散，系統由三個中心站和三個主站組成。三個中心站分別設在計能處、動力分廠及生產處，是南鋼電力及能源管理系統的“中樞神經”， 其中計能處為數據采集中心，動力分廠為網絡主要匯集中心。它們通過接收來自三個主站及將來二期二十多個子站的信息，匯集整個南鋼龐大能源系統的各種“情報”，對它們的動態進行監測與分析，同時可對它們發布必要的指令。三個中心站之間及與各主站之間的通訊通過光纜以開放式的Ethernet/IP網絡作為工業以太網，其特點如下：
    •信息傳輸的標準網絡
    •可與多種微機制造商和軟件連接
    •支持多種傳輸介質包括無線通訊方式
    •標準的網絡管理軟件易于集成和究錯
   這種結構有效地增強了系統的開放性，可維護性，兼容性，并且可以在管理層很方便地從系統各個部分獲得實時的管理數據，從而滿足南鋼對電力及能源管理系統的要求。
   三個主站分別位于一總降、二總降及三總降，主要設備由ControlLogix可編程序控制器、交換機、電力監視器PM3000 M6 及電表組成。電力監視器PM3000 M6通過以太網直接與中心站及Controllogix可編程序控制器通訊，電表通過MODBUS網與Controllogix可編程序控制器通訊。各主站獨立完成包括測量、控制和事故記錄等多項功能，按要求整理信息，實現系統的“上傳下達”。
   中心站、主站以及各主站之間除通訊外，各自獨立，無電氣上的聯系，各主站實現的各種功能也不依賴主干網和中心站。因此，即便系統中的某一部分出現故障，也不會影響系統的其它部分的工作，從而使整個系統具有高可靠性與穩定性。
3 系統功能
   3.1 負荷檔案系統
    此系統將會從南鋼的電力監視器、電表及ControLogix中采集電力信息. 這些數據將會用于決定某時間間隔中的有功功率，無功功率及有功功率需求，并把這些數據存入ODBC兼容的數據庫。預設定的 RSEnergy報告允許用戶制作能源消耗圖，確定負載因數, 鑒別高峰需量期間，與設備運作相關的能耗，估計從電力集合中帶來的節省。
     負荷檔案系統能自動產生以下報表：
     - 日，周，月，年的負載檔案
     - 日，周，月，年的表格式報告
     - 可選的時間/日期檔案
     - 可選的時間/日期表格式報告
   3.2 成本分析與分配系統
     此系統將會從南鋼的電力監視器、電表及ControLogix中采集電力信息. 每個采樣點數據會被分配到一個或多個費用中心. RSEnergy 軟件會被設定為可產生預設報告。此報告可允許用戶按照費用中心分配能源成本，驗證供電局帳單，分析電力帳單，并比較在不同收費單價架構下的費用。RSEnergy 允許用戶進入盡可能多的現存或假定的收費單價架構。
     成本分析與分配系統能自動產生以下報表：
     •月成本分攤報告
     •月需量分析報告
     •月消耗報告
     •供電局帳單驗證報告
    3.3 電力質量監視系統
     此系統將會從南鋼的電力監視器、電表及ControLogix中采集電力信息。這些數據用于對電力質量信息如電壓波動，瞬時功率降低，功率因數和諧波等進行顯示，記錄，預測趨勢并報警。
     電力質量監視系統能自動產生以下報表：
     •日，周，月，年的電力質量檔案
     •日，周，月，年的表格式報告
     •可選的時間/日期電力質量檔案
     •可選的時間/日期表格式報告
     •波形圖
    3.4 配電系統監視
     此系統將會從南鋼的電力監視器、電表及ControLogix中采集電力信息, 顯示整個配電系統包括變壓器，帶載開關，發電機，開關，冷卻風扇及相關設備的狀態與布局。此系統提供配電系統狀態的可視圖，有利于更快地查明不正常狀況，采用遠控可簡化系統調整的手續，幫助從失電后更快地恢復生產，給中控人員提供實時地負載數據，鑒別減少需量的機會，并為人工需量控制程序提供實時數據。
     配電系統監視能自動產生以下報表：
     •南鋼整廠的單線圖
     •局部配電站的單線圖
     •每個測量點的數據
4 結 語
   該項目一期工程現已于2003年五月完成并投入運行。經過一年的運行證明，系統是安全可靠的，可為南鋼能源的管理與決策提供豐富多彩的實時數據，并有助于能源系統設備的維護，保證鋼鐵生產的順利。尤其在2003年夏季用電高峰期間， 為各電力線路負荷的合理分配、錯峰削峰、移峰填谷、避峰讓電提供了有效的途徑與手段。