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安科瑞劉鴻鵬

摘要

隨著企業(yè)信息化、智能化水平不斷提高，尤其是數(shù)據(jù)中心、新能源和制造領(lǐng)域?qū)﹄娔苜|(zhì)量、供電連續(xù)性提出了更高要求，傳統(tǒng)的交流配電系統(tǒng)已難以滿足部分應(yīng)用場(chǎng)景下的需求。直流配電因其效率高、損耗低、架構(gòu)簡(jiǎn)潔而逐漸成為重要選擇。本文基于安科瑞AMC16Z系列直流電能計(jì)量裝置，探討直流電能表在企業(yè)精密配電系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值、實(shí)施方式及帶來(lái)的管理優(yōu)化。

1. 引言

現(xiàn)代企業(yè)在推進(jìn)數(shù)字化建設(shè)過(guò)程中，對(duì)供配電系統(tǒng)提出了高可用性、智能化管理的新要求。直流供電系統(tǒng)具備穩(wěn)定性高、便于分布式部署、能量轉(zhuǎn)換損耗小等優(yōu)勢(shì)，尤其在數(shù)據(jù)中心、通信基站、軌道交通和大型工業(yè)廠房等場(chǎng)景應(yīng)用廣泛。然而，直流配電系統(tǒng)回路多、監(jiān)測(cè)需求復(fù)雜，傳統(tǒng)單回路電能計(jì)量設(shè)備無(wú)法滿足實(shí)時(shí)、高密度、精細(xì)化的數(shù)據(jù)采集要求。

2. 精密配電系統(tǒng)中的計(jì)量難點(diǎn)

在精密配電系統(tǒng)（比如數(shù)據(jù)中心、通信基站、智能制造等場(chǎng)景）中，電能計(jì)量存在不少實(shí)際難點(diǎn)，主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1回路數(shù)量多，監(jiān)測(cè)密度大

一個(gè)配電柜往往包含幾十甚至上百條出線；

每條回路都要獨(dú)立計(jì)量，要求計(jì)量設(shè)備既能高密度采集，又要體積小、接線簡(jiǎn)單，否則空間、施工都會(huì)成為瓶頸。

2.2計(jì)量精度要求高

精密負(fù)載（如服務(wù)器、醫(yī)療設(shè)備等）對(duì)電壓、電流波動(dòng)很敏感；

要求電壓、電流測(cè)量精度達(dá)到0.5級(jí)甚至更高，否則無(wú)法真實(shí)反映用能情況；

功率和電能的累計(jì)誤差要求低，避免能耗統(tǒng)計(jì)失準(zhǔn)。

2.3實(shí)時(shí)性要求高

用電變化迅速，需要秒級(jí)或分鐘級(jí)采樣更新，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常負(fù)載或功率跳變；

傳統(tǒng)抄表或低頻采集方式不能滿足快速反應(yīng)和預(yù)警的需求。

2.4安裝施工復(fù)雜

配電柜內(nèi)部空間緊湊，要在有限空間內(nèi)布設(shè)大量傳感器、互感器、電能表；

現(xiàn)場(chǎng)接線量巨大，容易出錯(cuò)，且維護(hù)、改造成本高。

2.5通信與組網(wǎng)挑戰(zhàn)

大量表計(jì)設(shè)備同時(shí)聯(lián)網(wǎng)通信，對(duì)RS485總線帶寬、節(jié)點(diǎn)容量、抗干擾能力提出高要求；

不同品牌、型號(hào)設(shè)備協(xié)議兼容性差，導(dǎo)致平臺(tái)集成困難。

2.6開(kāi)關(guān)量、模擬量等綜合采集需求

不僅需要電參量（電壓、電流、電能），還需監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、防雷器狀態(tài)、環(huán)境溫濕度等；

要求計(jì)量設(shè)備具備多功能擴(kuò)展能力，傳統(tǒng)單功能表無(wú)法滿足。

2.7異常狀態(tài)預(yù)警與處理滯后

如果僅靠定期人工巡檢，容易遺漏設(shè)備過(guò)載、斷路、漏電等隱患；

缺乏實(shí)時(shí)、細(xì)粒度的報(bào)警機(jī)制，會(huì)大大增加系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)。

2.8能耗分項(xiàng)與責(zé)任到人難

多部門(mén)、多區(qū)域、多設(shè)備混合用電，若無(wú)法分項(xiàng)計(jì)量，就難以做到能效分析和成本分?jǐn)偅?/p>

對(duì)于能耗績(jī)效考核、節(jié)能降耗也缺乏準(zhǔn)確依據(jù)。

2.9能效管理與碳排放核算需要更細(xì)粒度數(shù)據(jù)

隨著碳達(dá)峰、碳中和要求，企業(yè)需要根據(jù)不同用能單元細(xì)分電能消耗；

傳統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)顆粒度粗，無(wú)法支撐碳排放核算和能效優(yōu)化決策。

3.直流精密配電監(jiān)控裝置

隨著數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的能耗問(wèn)題也越來(lái)越突出，有關(guān)數(shù)據(jù)中心的能源管理和供配電設(shè)計(jì)已經(jīng)成為熱門(mén)問(wèn)題，可靠的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)方案，是提高數(shù)據(jù)中心電能使用效率，降低設(shè)備能耗的有效方式。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能，首先需要監(jiān)測(cè)每個(gè)用電負(fù)載，而數(shù)據(jù)中心負(fù)載回路非常的多，傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x表無(wú)法滿足成本、體積、安裝、施工等多方面的要求，因此需要采用適用于數(shù)據(jù)中心集中監(jiān)控要求的多回路監(jiān)控裝置。安科瑞公司 AMC16Z 系列直流精密配電監(jiān)控裝置是專門(mén)針對(duì)于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源管理設(shè)計(jì)的測(cè)量裝置。該裝置設(shè)計(jì)小巧，能夠?qū)?A+B 兩路進(jìn)線和 96 路出線的全電參量參數(shù)、輸入輸出開(kāi)關(guān)及防雷器狀態(tài)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 所有測(cè)量通道的告警閾值均可單獨(dú)設(shè)定，出線越限事件立即觸發(fā)系統(tǒng)聲光告警，在傳統(tǒng)儀表的體積上實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控回路的高度集成。

3.1 型號(hào)組成

AMC16Z系列包括多種型號(hào)，如AMC16ZZD（進(jìn)線監(jiān)測(cè)）、AMC16ZFD/FDK24/FDK48（出線監(jiān)測(cè)）、AMC16ZKA/KD（開(kāi)關(guān)量采集模塊），滿足不同規(guī)模和復(fù)雜度的直流配電監(jiān)測(cè)需求。

3.2 技術(shù)參數(shù)

3.3 設(shè)備特點(diǎn)

多回路高密度監(jiān)測(cè)：支持對(duì)A+B雙路進(jìn)線及多達(dá)96路出線回路的電壓、電流、功率、電能等參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

高精度測(cè)量：電壓/電流精度0.5級(jí)，功率/電能精度1級(jí)；

實(shí)時(shí)告警與數(shù)據(jù)采集：各通道獨(dú)立設(shè)定報(bào)警閾值，支持聲光報(bào)警與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程上傳；

通信靈活：標(biāo)配RS485接口，ModbusRTU協(xié)議，易于集成到各類能效管理平臺(tái)；

安裝方便：模塊化設(shè)計(jì)，支持DIN35mm導(dǎo)軌或底板安裝，節(jié)省配電柜空間。

172，。有任何問(wèn)題，。6972

都可以隨時(shí)問(wèn)的，。5322

3.4 設(shè)備規(guī)格

3.5 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

高集成設(shè)計(jì)，適應(yīng)復(fù)雜配電環(huán)境

AMC16Z系列以一臺(tái)設(shè)備替代傳統(tǒng)多臺(tái)儀表，體積小，支持集中式安裝，有效節(jié)省空間，適合高密度回路監(jiān)控場(chǎng)景。

電能管理，助力能效提升

通過(guò)記錄各回路電能數(shù)據(jù)，企業(yè)可實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)能耗分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常負(fù)荷，有針對(duì)性地優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)和運(yùn)行策略。

完善的報(bào)警機(jī)制，保障供電安全

支持過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、斷路等多種告警功能，結(jié)合開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊，可以實(shí)現(xiàn)本地聯(lián)動(dòng)保護(hù)和遠(yuǎn)程預(yù)警，提升配電系統(tǒng)可靠性。

通訊與平臺(tái)集成能力強(qiáng)

標(biāo)準(zhǔn)ModbusRTU協(xié)議，便于與各類EMS、BMS、SCADA系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，助力企業(yè)構(gòu)建完整的能源管理體系。

4. 應(yīng)用需求

在企業(yè)精密配電系統(tǒng)中，特別是在以下應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)電能計(jì)量和監(jiān)控提出了具體需求：

數(shù)據(jù)中心：需對(duì)服務(wù)器列頭柜（PDU）各支路用電進(jìn)行細(xì)致監(jiān)測(cè)，確保供電均衡、提前預(yù)警；

新能源工廠：光伏、儲(chǔ)能與直流負(fù)載之間需實(shí)時(shí)能量流向監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)能效管理；

軌道交通與通信機(jī)房：對(duì)直流供電系統(tǒng)中的設(shè)備用電狀態(tài)實(shí)時(shí)采集與遠(yuǎn)程運(yùn)維；

智能制造：分布式直流供電對(duì)產(chǎn)線設(shè)備電能實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高運(yùn)維效率和能源利用率。

5. 應(yīng)用部署

在典型企業(yè)配電系統(tǒng)中，AMC16Z系列部署建議如下：

進(jìn)線側(cè)：使用AMC16ZZD監(jiān)測(cè)A、B路母線輸入電壓、電流、功率；

出線側(cè)：根據(jù)回路數(shù)量選擇AMC16ZFD/FDK24/FDK48模塊，監(jiān)測(cè)所有負(fù)載回路；

輔助模塊：配合AMC16ZKA/KD模塊，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量狀態(tài)監(jiān)控和聯(lián)動(dòng)控制；

數(shù)據(jù)接入：通過(guò)RS485接入能耗管理系統(tǒng)，結(jié)合云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控；

告警配置：依據(jù)負(fù)載特性設(shè)定各回路告警閾值，提前防范故障發(fā)生。

結(jié)語(yǔ)

直流配電系統(tǒng)正成為企業(yè)智能能源管理的新趨勢(shì)，而電能數(shù)據(jù)采集是能效優(yōu)化與安全保障的基礎(chǔ)。安科瑞AMC16Z系列直流電能計(jì)量表憑借其高密度監(jiān)控測(cè)量和智能通訊的特點(diǎn)，為企業(yè)精密配電系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化運(yùn)維、精細(xì)化管理和綠色低碳發(fā)展。

未來(lái)，隨著配電智能化、低碳化的持續(xù)推進(jìn)，AMC16Z系列將有更廣泛的應(yīng)用前景。

?審核編輯 黃宇