智能配电能效管理平台在智慧水务中的应用前景

安科瑞 彭海生
壹捌叁-贰壹玖零-零玖贰七

摘要：随着科技的不断发展，电气自动化技术在各个领域都得到了广泛的应用。智慧水务是近年来受到社会的广泛关注的话题，其中电气自动化技术发挥着重要的作用。本文综述了电气自动化技术在智慧水务中的应用，并对其具有的广阔前景进行了展望。

关键词：电气自动化、智慧水务、水务管理

0引言

近年来，随着信息技术和物联网的飞速发展，电气自动化技术已经在水务行业中得到了广泛应用。电气自动化技术是一种用于实现水务系统的自动控制的技术，它通过利用电子学、计算机技术、控制工程等多种技术，实现对水务系统的生产、运营、维修等方面的自动监控。智慧水务作为一种先进的水务技术，不仅仅局限于水资源的管理，还涵盖了水资源的开发、利用和保护，以及提供高效、安全、环保的供水服务。因此，电气自动化在智慧水务中的应用具有十分重要的意义。

1电气自动化技术在智慧水务中的应用

1.1电气自动化在水务管理方面的应用

智慧水务系统采用电气自动化技术，可以对水务系统的生产、运营、维修等方面进行自动监控，提高水务系统的效率和稳定性。电气自动化系统可以实时监测水质、水压等参数，如果出现异常，系统会自动发出警告，以保证水质安全。

此外，电气自动化系统还可以实现对水务系统的远程管理，方便水务管理部门的工作。例如，水务管理部门可以通过移动端设备监控水务系统的运行情况，并在发现异常时及时采取措施。此外，电气自动化系统还可以通过数据分析和预测等功能，对水务系统的运行情况进行评估和优化，提高水务系统的效率和经济效益。

1.2电气自动化在节水方面的应用

电气自动化技术可以帮助智慧水务系统实现节水，提高水资源的利用效率。例如，电气自动化系统可以通过实时监测水流量和水压等参数，以调节水务系统的运行，避免水的浪费。此外，电气自动化系统还可以通过对水务系统的运行数据进行分析，确定节水措施，以达到节水的目的。

1.3电气自动化在安全保障方面的应用

电气自动化技术可以帮助智慧水务系统实现安全保障，提高水务系统的安全性。例如，电气自动化系统可以通过实时监测水务系统的安全情况，它可以通过电气自动化技术实现对水务系统的智能监测和报警。例如，当水质异常或水务系统故障时，智能报警可以及时发出报警信息，从而保证水务系统的安全性和稳定性。

此外，智慧水务中的智能维护系统也对安全起到重要作用，它可以通过电气自动化技术实现对水务系统的智能维护和管理。例如，通过电气自动化技术，可以实现对水务系统的定期检查和维护，实现安全控制，从而保证水务系统的长期安全稳定运行。

1.4电气自动化在质量控制方面的应用

电气自动化技术也可以在智慧水务系统的质量控制方面发挥作用。例如，电气自动化系统可以通过实时监测水质参数，以确保水质符合卫生标准，保证供水安全。此外，电气自动化系统也可以对水务系统的运行数据进行分析，确定质量控制措施，以保证水务系统的高质量运行。

1.5电气自动化在环境保护方面的应用

电气自动化技术在智慧水务系统的环境保护方面也有重要作用。例如，电气自动化系统可以通过实时监测水务系统的环境参数，如果发现环境异常，系统会自动发出警告，以保证环境的安全。此外，电气自动化系统也可以通过环境数据分析，确定环境保护措施，以保证水务系统对环境的保护。

1.6电气自动化在智慧管理方面的应用

电气自动化技术也可以在智慧水务系统的智慧管理方面发挥重要作用。例如，电气自动化系统可以通过对水务系统的运行数据进行分析，以提高水务系统的管理效率。此外，电气自动化系统也可以提供管理人员多维度的信息，以方便管理人员对水务系统进行科学管理。

总体而言，电气自动化技术在智慧水务系统中的应用非常重要，不仅可以提高水务系统的效率，同时也可以保证水务系统的安全，对于提高水务系统的管理效率和水资源的利用效率具有重要意义。

2电气自动化的优缺点

电气自动化技术在智慧水务中的应用，不仅可以提高水务系统的效率和稳定性，还可以大大降低运维成本，提高水资源的利用效率。此外，电气自动化技术在智慧水务中的应用还有很多其他优秀的特点。

（1）环保：电气自动化技术在智慧水务中的应用可以大大减少人为因素对水环境的污染，保护水环境，实现绿色环保。

（2）节能：电气自动化技术在智慧水务中的应用可以通过节能设备和技术，实现水务系统的节能，降低能源消耗，节约资源。

（3）高效：电气自动化技术在智慧水务中的应用可以通过高效的监测和控制系统，实现水务系统的高效运行，提高水务效率。

由此可见，电气自动化技术在智慧水务中的应用具有很多优秀的特点，是一种非常有前途的技术。然而，在实际应用中，电气自动化技术在智慧水务中的应用也存在一些问题和挑战：

（1）技术难度：电气自动化技术是一项技术含量非常高的技术，在实际应用中需要具备很强的技术能力和经验。

（2）资金投入：电气自动化技术在智慧水务中的应用需要较大的资金投入，从而增加了水务系统的运营成本。

（3）系统复杂度：电气自动化技术在智慧水务中的应用需要构建较复杂的监测和控制系统，从而增加了系统复杂度。

（4）技术更新速度：电气自动化技术在智慧水务中的应用需要不断更新和改进技术，从而满足水务系统的需求。

因此，要想在智慧水务中更好地应用电气自动化技术，需要在解决上述问题和挑战的基础上，加强技术研究，提高技术水平，此外，还需要建立良好的合作关系，加强技术交流与合作，从而推动电气自动化技术在智慧水务中的应用。

3AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台

3.1平台概述

安科瑞电气具备从终端感知、边缘计算到能效管理平台的产品生态体系，AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台通过在污水厂源、网、荷、储、充的各个关键节点安装保护、监测、分析、治理装置，用于监测污水厂能耗总量和能耗强度，重点监测主要用能设备能效，保护污水厂运行安全可靠，提高污水厂能效，为污水处理的能效管理提供科学、精细的解决方案。

3.2平台组成

AcrelEMS智慧水务综合能效管理系统由变电站综合自动化系统、电力监控及能效管理系统组成，涵盖了水务中压变配电系统、电气安全、应急电源、能源管理、照明控制、设备运维等，贯穿水务能源流的始终，帮助运维管理人员通过一套平台、一个APP实时了解水务配电系统运行状况，并且根据权限可以适用于水务后勤部门管理需要。

3.3平台拓扑图

3.4平台子系统

3.4.1变电站综合自动化系统及电力监控

对水务配电系统中35kV、10kV电压等级配置继电保护和弧光保护，实现遥测、遥信、遥控、遥调等功能，对异常情况及时预警。

监测变压器、水泵、鼓风机的电流、电压、有功/无功功率、功率因数、负荷率、温度、三相平衡、异常报警等数据。

3.4.2电能质量监测与治理

水务中大量的大功率电机、水泵变频启动导致配电系统中存在大量谐波，通过监测其配电系统的谐波畸变、电压波动、闪变和容忍度指标分析其电能质量，并配置对应的电能质量治理措施提高供电电能质量。

3.4.3电动机管理

马达监控实现水务中电机的保护、遥测、遥信、遥控功能，电动机保护器能对过载、短路、缺相、漏电等异常情况进行保护、监测和报警。高效、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息，对电机进行健康诊断和预防性维护。同时支持与PLC、软启、变频器等配合，实现电动机自动或远程控制，监视、控制各个工艺设备,保障正常生产。

3.4.4能

为水务搭建计量体系，显示水务的能源流向和能源损耗，通过能源流向图帮助水务分析能源消耗去向，找出能源消耗异常区域。

将所有有关能源的参数集中在一个看板中，从多个维度对比分析，实现各个工艺环节的能耗对比，帮助领导掌控整个工厂的能源消耗，能源成本，标煤排放等的情况。

能耗数据统计采集水务中污水厂、自来水厂、水泵站等的用电、用水、燃气、冷热量消耗量，同环比对比分析，能耗总量和能耗强度计算，标煤计算和CO2排放统计趋势。

能效分析按三级计量架构，分别进行能效分析，契合能源管理体系要求，可对各车间/职能部门的能效水平进行分析，同比、环比、对标等。通过污水处理产量以及系统采集的能耗数据，在污水单耗中生成污水单耗趋势图，并进行同比和环比分析，同时将污水的单耗与行业/国家/国际先进指标对标，以便企业能够根据产品单耗情况来调整生产工艺，从而降低能耗。

3.4.5智能照明控制

系统为污水厂、自来水厂、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式，模块可根据经纬度自动识别日出日落时间实现自动控制功能，尽量利用自然光照，实现室内、厂区照明的智能控制达到安全、节能、舒适、高效的目的。

3.4.6环境监测

污水厂、自来水厂、水泵站等场所温湿度、烟雾、积水浸水、视频、UPS电池间可燃气体浓度展示和预警，保障污水厂、自来水厂、水泵站等安全运行。当可燃气体或有害气体浓度超标可自动启动排风风机或新风系统，排除隐患，保持良好的水处理环境。

4相关平台部署硬件选型清单

4.1电力监控、电能质量、电动机管理及配电室环境监控系统

5前景展望

未来的智慧水务系统将在电气自动化技术的支持下，实现更高效、更环保、更节能的管理方式，从而为社会带来更多的益处。因此，未来电气自动化技术在智慧水务中的应用具有广阔的前景，值得我们关注与研究。总之，电气自动化技术在智慧水务中的应用，是一个十分有前途的研究方向。它不仅能够实现水务系统的自动化管理，提高管理效率，而且还能够保证水资源的安全和可持续利用。因此，电气自动化技术在智慧水务中的应用具有广阔的前景，将为智慧水务系统的发展带来新的机会和挑战。

未来，我们期待在电气自动化技术的不断发展和改进的同时，智慧水务系统也能够跟上技术的发展步伐，实现更高效、更环保、更节能的管理方式。*终，通过电气自动化技术在智慧水务中的应用，实现人类对水资源的更好利用和保护。

参考文献

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[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版

[5]电气自动化在智慧水务中的应用与展望