01 项目概述及建设目标
浙江某铝塑业有限公司成立于2005年1月1日，是法国ILEOS下属的AXILONE公司与浙江上虞市某真空涂装有限公司合资成立的中法合资公司，由法国某公司控股。
由于企业生产规模扩大，某铝塑业有限公司在杭州湾上虞工业园区新建厂区，整个新建厂区包括两个厂房、一栋宿舍楼，主要消耗能源包括电、水、压缩空气、蒸汽等。为了更好的掌握企业能源消耗、能源成本，某铝塑业在新厂区设计一套企业能源管理系统，并与原老厂区能源管理系统一起，作为企业内部考核管理的工具，并此基础上逐步整理完善企业能源管理数据库，对数据进行多层次全方面的开发利用（如决策需要、电能分析、数据报送）。通过网络技术使之成为作为浙江某铝业信息化系统的重要子系统，以实现智慧厂区和数字厂区。
02 能源管理系统的设计
在管理系统的设计中，充分考虑了企业自身特性，以及能源构成系统的实际结构、电力系统的实际载荷能力等因素，进而合理的选择管理设备，这既有利于减少系统运作的成本，也有利于系统功能的实现。
浙江某铝塑业有限公司原来的能源管理架构中，缺少必要的能源采集装置、数据传输设备，在新建厂房的设计建设过程中，就考虑计量表计的安装，在低压配电房、车间动力柜、员工宿舍分别配置多功能电表、电能计量表、多回路计量装置、压缩空气流量计、蒸汽流量计、水表以及温湿度控制器等。
2.1 计量设备的选择
企业用电由供电局一路10kV总进线引入，计量企业总用电，需要在10kV总进线处安装一块多功能计量表计，在该处配置ACR320ELH网络多功能仪表，在0.4kV进线部分采用ACRACR330EFLKH多功能仪表；在配电室出线部分配置多功能电表ACR220EFLK；在车间动力柜、宿舍动力柜安装DTSD1352/C导轨式电度表，并通过互感器二次接入；在宿舍楼每层计量末端采用多回路计量装置ADF300-II-18D(6S)计量每间宿舍用电量。
企业用水包括纯水以及生产所产生的污水，其中纯水通过安装远传水表进行计量；污水通过污水处理站PLC直接本系统。企业蒸汽、压缩空气分别通过气体流量计进行计量。
2.2 电能管理系统网络构成
整个能源系统采用分层、分布式系统结构，包括一个监管中心，三个通讯子站以及若干个现场计量单元，高可靠性工业控制计算机及软、硬件系统，高性能的现场总线技术及网络通信技术，确保整个系统运行安全、稳定可靠、使用维护方便。
能源监管中心包含能源管理计算机、网络交换机、打印机、UPS以及Acrel-3000能源管理软件，其中软件部分具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取通讯管理机采集的现场各类数据信息，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况；电能计量管理功能设计各种符合用户的报表格式，报表内数据严格按照各种标准进行计量，搭建完整的计量体系，用户只需查找打印即可，操作方便，提高了工作效率。
通讯子站主要包括通讯管理机、数据采集箱以及其他网络设备，网络结构如下图所示：
2.3 主要设计参考标准
GB50052-2009 《供配电系统设计规范》
DL/T 814-2002 《配电自动化系统功能规范》
GB50054-2011 《低压配电设计规范》
DL/T 5430-2009《无人值班变电站远方监控中心设计技术规程》
GB/T 2887-2011 《计算机场地通用规范》
Q/GDW 231-2008 《无人值守变电站及监控 中心技术导则》
GB/T 50063-2008 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
Q/GDW 214-2008 《变电站计算机监控系统现场验收管理规程》
2.4 能源管理系统软件功能设计
系统依据客户实际需求进行设计，并实现了一次主接线图界面显示；电参量遥测及电参量越限报警；事件记录；系统运行异常监测；故障报警及操作记录；报表查询与打印；系统负荷实时、历史曲线，用户权限管理等主要功能。
数据的采集与处理
通过高精度智能仪表以技术手段实现自动化全实时、高密度的实时用能监测，减少用能的“跑、冒、滴、漏”和计量误差。实时监视现场仪表的回传数据，对电能进行合理的管控和预警，及时发现并改正运行中存在的用电异常，随时处理。按需设置重要设备的超标预警值，超标时醒目提醒并主动记录。
用电管理及计量体系的搭建
为了实现对用能回路的监管，系统设计了能源管理报表，系统通过对有功电度、用水、用气等能源的采集，按照回路名称的不同。按照计量体系搭建原则，自动生成日报表、月报表和年报表，将各进线回路与出线回路电能消耗量在同一张报表中体现出来，并计算出线回路用电量之和，出线回路与进线回路误差、误差百分比（误差百分比是否超标）等，帮助用户及时发现这种非正常用电问题。
电能管理系统可对某一回路的某一时间段内的用电量进行查询，可以帮助后勤管理部门建立用能管理考核制度。通过系统的建设和制度的建立，使各部门办公、生产人员节能意识大大提高，节约了企业管理办公能源消耗。
能源流向图
能源流向图表示的是能源介质流向的一种示意图，直观形象的概括了企业能源系统的全貌，反应了企业在能源输入及分配输送方面的平衡关系。
电能质量
某新厂房生产线有很多新仪器，对电能质量要求较高，特别是谐波，由于谐波的产生会造成变压器、输电线路等电气设备附加损耗与发热，缩短使用寿命，造成设备震动和噪声；谐波谐振过电压，造成电气元件及设备的故障与损坏；引起电能计量错误；重要的自动控制、保护装置不正确动作；IT芯片制造成品率降低等等，通过电能质量的监测，能随时掌握每条生产线路电能质量，并及时给出治理方案，确保电能质量。
数据共享
某新老厂区均配置能源管理系统，为了方便企业管理人员对新老厂区能源系统同意管理，整个新建厂区能源管理系统可以通过企业内部专网，实现新老厂区数据共享，方便业务能源管理能源统一管理，提高效率。
03 企业能源管理系统的意义
能源管理系统帮助用能单位提高效率、减少损失、降低运营成本，能源管理系统能够确保电网管理效率、缩小运营成本，也成为供配电设计中不可或缺的重要组成部分。能源管理系统的通信、故障报警、数据存储记录等功能使得工作人员在实际工作中更加方便，可以通过人机操作界面,直接了解到用能设备的运行状态,并能迅速传递出操作指令，由于监控设备对数据的传递都是通过网络传输来实现，不同的能源管理系统可以设计不同的组网方式,确保数据信息能够迅速进行传输。另一方面，在企业能源管理设计中运用能源管理系统，应该根据实际情况选择计量装置。
在工业企业设置能源管理系统，可以实现对企业内能源计量分产线、分厂区、分产量等进行统计分析，不仅能够准确的表示出回路的用能状况，它还具备网络通讯等功能，能够与计算机、串口服务器等设备进行组合，及时的显示楼内各条生产线的运作状态，当某设备电力系统的负载越标时，能源管理系统能够迅速报警，发出语音提示。能源管理系统还能够生成报表、曲线图等统计信息，便于有关人员分析企业各部分的用能状况，使企业的用能活动更加安全，从而保证企业生产人员的生命安全，提高生产人员的工作效率。