生物制药厂房对生产环境要求高，需大量高能耗空调和动力设备。生产工艺复杂要求设备持续工作。如果出现闪电或跳闸都将导致生 产中断，数据丢失，给生产安全带来风险。因此提高供电稳定性对生物 制药公司十分必要。由于故障具有偶然性和突发性，传统值班方式难以及时恢复供电。而变配电自动化系统能够快速统计能耗数据，监控变压器和环网柜状态，并通过远程操作及时恢复供电。
1.系统构架
??随着自动化和信息化技术发展，将能源管理系统（EMS）整合到中央监控系统中已成为趋势。底层数据来自SCADA，复杂数据通过外部 系统处理后反馈给生产智能系统。目前主流scada 供应商都推出自己中央监控系统，如 wonderware WSP平台、西门子XHQ平台、罗克韦尔Tingworx平台。这些平台可以集成：展示、操作、配方、质量、环境监控、维保、移动客户端、能源管理等功能。
2.电力系统自动化特征
??IEC61850 协议（电力自动化标准）提出公共通信标准和设备规范， 实现系统的无缝衔接；并将变电配电通信系统分为3层：站控层、间隔 层、过程层，其结构如图3所示
站控层功能是通过高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库；按规约将数据信息发送到控制中心；接收控制中心命令并转向间隔层、过程层执行；具有对间隔层、过程层设备的在线维护、组态和参数修改功能。间隔层功能是汇总本层过程实时数据信息，具有对一 次设备保护控制功能；优先控制数据采集、统计运算和发出控制命令；具有承上启下的通信功能，同时与过程层及站控层高速通信；必要时，上下网络接口都采用信息通道冗方式，保证通信可靠性。过程层是指电气设备的智能化部分，按主要功能可以分为三类
??(1）电力运行实时的电气量检测；
??(2）运行设备的状态参数检测；
??(3）操作控制执行与驱动。
??在站控层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口，映射到制造 报文规范（MMS），传输控制协议/网际协议（TCP/IP）采用以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单项传输以太网。变电站内的电子设备（IED，测控单元和继电保护)均采用统一的协议如 modbus，通过网路进行信息交换。IEC61850 规范电力设备和设备组件的建模，定义了公共数据格式、标识符、行为和控制，例如变电站和馈线设备（断路器、电压调节器和 继电保护等）。协议显著降低数据管理费用、减少工程量、简化数据维 护、减少由于配置错误而引起的系统停机时间。采用该标准，变配电设备具有自述、自诊断和即插即用的特性，方便了系统的集成，降低了变配电系统自动化的工程费用。
3.变配网自动化通信系统
3.1 变配网自动化系统组成
??配网自动化系统遵循分布式结构和集中控制的设计思想，站控层包 含监控系统（或中央监控平台)主机；间隔层包含交换机、网关等设备； 过程层包括配变终端设备（TTU）、馈线终端单元（FTU）、配电终端单 元（DTU）、远程终端单元（RTU）、数字电表等设备。其中 TTU 监测并 记录配电变压器运行工况。FTU 是在馈线开光旁的开关监控装置。DTU 采集开关设备的位置、电压、功率等数据并进行急速，进行分合闸操作。
3.2 变配网主要特点
??变配网作为电力系统的最终环节，其自动化系统数据庞大、拓扑复杂，主要有以下特点：（1）通讯节点多，需安装大量的通信终端。
??（2）节点分散，设备分部在园区的各功能建筑。
??（3）数据量大，采集包括电流、电压、开关位置、温度等状态变量。
3.3 通讯方式和系统结构
??目前自动化系统的主要通信方式有：光纤通信、配电线路载波通信、无线公网网络和无线网络通信。光纤通讯具有传输量大、传输速度快、传输距离长、抗干扰能力强等特点。载波通讯是利用电源线传递高配载 波信号，具有投资少，管理维护方便、覆盖广，安全可靠等有点，但这种方式信息量小，主要用于大型输电网。无线公网通信使用 GPRS、3G等，移动无线网络适用于间歇性、突发性或少量的数据传输，适用于不变敷设光纤的地区。无线专网通讯使用 DT-LTE、WiMAX、WIFI等，具有抗干扰能力强、传输宽带高等优点，适用于位置偏僻的设备。Modbus通信是一种串行通讯协议，具有速度快、稳定、易实现总线、成本低廉等优点，生物制药公司设备布局分散，因此变配网站控层和间隔层主体采用工业以太网专网通信，部分设备采用无线专网通信。近距离节点使用网线通讯，远距离节点使用光纤，不便敷设光纤的节点采用 WiFi通讯。过程层设备统一采用 Modbus通信，通过串口服务器或 WIFI设备服务器和将数据传输至以太网SCADA采集服务器，EMS系统从SCADA系统提取数据，并进行可视化展示。
4.平台概述
??础肠谤别濒贰惭厂-叠笔能效管理系统，集电力监控、能源管理、设备运维于一体。平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对公司的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测公司电、水、气、冷热量及压缩空气等各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助公司针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产物能源单耗、各工序能耗、工艺、车间、产线、班组、重大能耗设备等的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、碳排分析，为公司加强能源管理，提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。
4.1平台组成
??安科瑞生物制药能效管理系统是一个深度集成的自动化平台，它集成35碍痴/10碍痴的10碍痴/翱.4碍痴电力监控系统、智能马达监控系统、能耗管理系统、电气火灾监控系统、防火门监控系统、消防设备电源系统、消防应急照明和疏散指示系统，充电桩管理系统。用户可通过浏览器、手机础笔笔获取数据，通过一个平台即可对制药厂区全局的用电和用电安全进行集中监控、统一管理、统一调度，同时满足用户用电可靠、安全、稳定、有效、有序的要求。
4.2平台拓扑图
4.3平台子系统
??（1）电力监控主要针对10/0.4办痴地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4办痴出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、础罢厂/厂罢厂、鲍笔厂，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录
（2）能耗管理系统
??建立的能耗监测管理系统，对生物制药各点位的能源使用、报警等情况进行实时的监控。以便生物制药用户能够实时的监测各个点位的运作情况，同时能更快速的掌握点位的报警，并为生物制药削峰填谷、调整负载等技改措施提供数据支撑。
（3）马达监控
??马达监控实现对管廊电机的保护、遥测、遥信、遥控功能，实现对电机过载、短路、缺相、漏电等异常情况的保护、监测和报警。在需要的情况下可以设置联动控制。
（4）智慧消防
??智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术，将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时动态采集消防信息，通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化"、“智能化"、“系统化"需求。
（5）充电桩管理平台
??充电桩在“源、网、荷、储、充"信息能源结构中是必*。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必*一部分。
5.相关平台部署硬件选型清单
??5.1电力监控及马达保护系统
??5.2能源管理系统
??5.3智慧消防系统
??(1)电气火灾监控系统
??(2)消防设备电源监控系统
??(3)防火门监控系统
??(4)消防应急照明和疏散指示系统
??5.4充电桩理系统
6.结语
??基于中央监控平台的贰惭厂系统具备车间能耗监控和统计、分析功能，能够实现大功率设备监控、关键开关合闸和设备报警功能。这将提升生物制药公司变配网的管理水平和稳定性。
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