Emax 2电能管理系统产品资料201604
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Emax 2电能管理系统产品资料201604
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产品资料 | 04 2016
Emax 2电能管理系统Emax 2电能管理系统
索引
引言 ............................................................................................2
1 Emax 2电能管理系统（Ekip Power Controller) .......................3
2 电费结算 ................................................................................4
3 操作说明 ................................................................................6
3.1 运行逻辑示例 ...................................................................10
4 设置与连接 ...........................................................................12
4.1 方案 A：同一配电柜内....................................................16
4.1.1 方案 A1 – 有线连接，控制负载 ≤ 5 ........................16
4.1.2 方案 A2 – 有线连接，控制负载 > 5 ........................20
4.2 方案 B：不同配电柜间 ...................................................24
4.2.1 方案 B1 – 通过Ekip Link连接至Emax 2断路器 ........24
4.2.2 方案 B2 – 通过Ekip Link和Ekip Signalling 10K连接至
Emax 2断路器 ........................................................25
4.3 方案 C：与两台变压器连接 ............................................27
5 应用举例 ..............................................................................30
6 常见问题 ..............................................................................32
ABB | Emax2电能管理系统 1引言
电能消耗在当下已经成为了首要考虑的问题，不但是为了降低成 为了避免用电超负荷，工厂需增加额外的用电限额，增加了固定
本，也是为了解决环境可持续性发展的问题。 成本。更甚至工厂设备需有一定扩容，以免发生过载跳闸。传统
负载控制系统可能需要安装大量的专用控制设备。要控制的负载
自动控制下游负载功率是有效降低成本的最佳解决方案。通过避 数量越多，单独控制每个负载所需的电气设施就越复杂。这样，
免负载的不协调操作来调解电能需求。例如，在炎热的夏日里， 考虑到设计的复杂性及最终完成应用所需的额外设备时，就会导
所有的空调可能会同时开始工作，从而导致用电高峰和随之而来 致初始投资很大。
的能源供应问题。
2 Emax2电能管理系统 | ABB1、用Ekip Power Controller 进行负载管理
Ekip Power Controller，可用于新的 ABB 空气断路器 Emax 2，是 发送到下游设备的远程命令可以按两种不同的方式执行：
电能管理的理想解决方案，达到可靠性、简洁性和经济性之间的 - 通过有线控制方案，通过分合闸线圈与储能电机配合使用；
最佳平衡。 - 通过专用的通信系统。
这项功能可集成在Emax 2电子脱扣器中；因此，既不需要搭建复 按照用户定义的属性列表控制负载从经济和技术的角度来说都有
杂的控制系统，也不需要专门编辑软件程序执行。 巨大的优势：
- 经济实惠：能耗优化的重点是控制，尤其超过规定功率时或因
该功能基于专利的算法，通过断路器按照用户自定义的优先级远 反复超出限值而由配电系统运营商（DSO）增加规定功率时所
程控制电路中的负载从而控制总负荷。 征收的罚款有关的成本控制
- 技术优势：可在较短时间内吸收超过规定限值的功率和在较长
算法基于预测的平均功率，可由用户按照确定的时间间隔进行设 时间内对功耗进行管理和控制。因此，可以减少因过载而发生
定；当该值超过规定功率时，Ekip Power Controller便会运行，使 故障（或者更糟的情况下，因低压主断路器跳闸而导致整个设
该值回到限值以内。 备瘫痪）的可能性。
该系统可以由一个具有该功能的断路器实现，并作为低压设备的 本文的目的是介绍Ekip Power Controller的主要特点，提供关于系
主断路器进行安装。该断路器可决定（按照从电网吸收的总能量 统内不同组件的设置与连接的指导，并通过一个简单的实例来展
和设定的参数）何时连接和断开某些下游负载。此外，配备 Ekip 示这项新功能的潜力及其相关优势。
Power Controller功能的断路器不仅可控制无源负载，而且还可控
制备用发电机。
ABB | Emax2电能管理系统 32、电费结算
公用事业单位的电费结算通常包括两部分资费结构，其中一个部 能源管理部门可以分析水电费账单数据并监控其趋势，尝试找出
分取决于功率需求（kVA 或 kW），而另一部分取决于计费周期 除降低电能预算以外的减少电费的方法（资费框架中的规定会使
内的实际电量（kWh）。 其成为可能）。
有些公用事业单位还记录和开具用户的无功电能的帐单，因为这 公用事业单位采用电磁或电子三向流量计进行计费。
也会影响电气线路上的负荷。
电磁流量计的最小输出为：
因此，公用事业单位在其资费结构中对最大需量、有功电能和无 - 当月登记的最大需量（kVA 或 kW），按预设的时间间隔（如
功功率（如功率因数所反应的）进行收费。此外，还可能征收其 15分钟或30分钟）测量，且它在每个计费周期结束时被重设
他固定及可变费用。 - 计费周期内的有功电能，单位为 kWh
- 计费周期内的无功电能，单位为 kVArh
价格结构一般包括以下几个部分： - 计费周期内的表观电能，单位为 kVAh
- 最大需量费用 - 这些费用与当月/计费周期内登记的最大电力需
量（kW）和相应的使用率有关。 重要的是要注意，所记录的最大需量并非吸收的瞬时需量，而是
- 电费 - 这些费用与当月/计费周期内消耗的电能（kWh）和相 通过预定时间间隔内所吸收能量和时间间隔本身之间的比率获得
应的使用率有关。现在，有些公用事业单位依据表观能量 的功率平均值。
（kVAh）、有功电量（kWh）和无功电量(kvarh)的矢量和来收
费。 例如，在一个工业设备中，如果在所记录的周期 T （本例中为30
- 大多数公用事业单位征收的功率因数罚金或红利率与从电网吸 分钟）内所吸收的总功率变化情况如下：
收的无功功率有关。 2500 kVA，持续 4 分钟
- 燃油成本调整费，由某些公用事业单位在考虑到不断提高的超 3600 kVA，持续 12 分钟
过基本参考值的燃油费用时征收。 4100 kVA，持续 6 分钟
- 征收单位的用电费用。 3800 kVA，持续 8 分钟
- 仪表租金
- 全日时（TOD）费率，如高峰和非高峰时段的费用，在某些公 所记录的最大需量可以这样计算：
用事业单位的资费结构规定中是比较普遍的。
(2500.4)+(3600.12)+(4100.6)+(3800.8)
- 超过规定需量的罚金 = 3607 kVA
30
- 如果计量在某些公用设施的低压侧进行，要收取附加费。
4 Emax2电能管理系统 | ABB当月最大需量是该月所记录的需量值中最大的。
智能电表寄存器仅当该值超过先前的最大需量值时才记录。因
此，虽然月平均需量可能较低，用户也必须支付当月记录的最高
值的最大需量费用，即使记录的持续时间仅为一个周期（如30分
钟）。
图 1
从电气系统宏观角度来看，越来越多样化的最终用户阶层以及使
用时间引起的电力的需量增加导致了满足需求的能力欠缺。
作为一种解决方案，建造新电厂来帮助满足电能需求必定非常昂
贵且耗时。在用户侧进行更好的负载管理有助于最大限度降低公
共基础设施上的最高需量，以及提高电厂容量的利用率。
公用事业单位或配电企业可以利用电价结构来影响最终用户的消
费，可利用以下措施：使用时间收费、超过允许的最大需量罚
款、更正需量、夜间收费和优惠。
负载管理对于最终用户和公用事业单位来说都是一种强大的增效
手段。
T [min] 重要的是要记住（从用户的角度来看），由需量电费构成的电费账
单很可观，集成的负载管理可有效控制计费周期内的最大需量。
ABB | Emax2电能管理系统 5
]AVk[
rewoP
图 1 中的图表显示了30 分钟的周期内四个不同时间间隔中消耗的
平均功率（见上述公式）。
直虚线表示平均功耗，而连续曲线表示实际功耗。
Power Curve
Emax 2电能管理系统Emax 2电能管理系统
索引
引言 ............................................................................................2
1 Emax 2电能管理系统（Ekip Power Controller) .......................3
2 电费结算 ................................................................................4
3 操作说明 ................................................................................6
3.1 运行逻辑示例 ...................................................................10
4 设置与连接 ...........................................................................12
4.1 方案 A：同一配电柜内....................................................16
4.1.1 方案 A1 – 有线连接，控制负载 ≤ 5 ........................16
4.1.2 方案 A2 – 有线连接，控制负载 > 5 ........................20
4.2 方案 B：不同配电柜间 ...................................................24
4.2.1 方案 B1 – 通过Ekip Link连接至Emax 2断路器 ........24
4.2.2 方案 B2 – 通过Ekip Link和Ekip Signalling 10K连接至
Emax 2断路器 ........................................................25
4.3 方案 C：与两台变压器连接 ............................................27
5 应用举例 ..............................................................................30
6 常见问题 ..............................................................................32
ABB | Emax2电能管理系统 1引言
电能消耗在当下已经成为了首要考虑的问题，不但是为了降低成 为了避免用电超负荷，工厂需增加额外的用电限额，增加了固定
本，也是为了解决环境可持续性发展的问题。 成本。更甚至工厂设备需有一定扩容，以免发生过载跳闸。传统
负载控制系统可能需要安装大量的专用控制设备。要控制的负载
自动控制下游负载功率是有效降低成本的最佳解决方案。通过避 数量越多，单独控制每个负载所需的电气设施就越复杂。这样，
免负载的不协调操作来调解电能需求。例如，在炎热的夏日里， 考虑到设计的复杂性及最终完成应用所需的额外设备时，就会导
所有的空调可能会同时开始工作，从而导致用电高峰和随之而来 致初始投资很大。
的能源供应问题。
2 Emax2电能管理系统 | ABB1、用Ekip Power Controller 进行负载管理
Ekip Power Controller，可用于新的 ABB 空气断路器 Emax 2，是 发送到下游设备的远程命令可以按两种不同的方式执行：
电能管理的理想解决方案，达到可靠性、简洁性和经济性之间的 - 通过有线控制方案，通过分合闸线圈与储能电机配合使用；
最佳平衡。 - 通过专用的通信系统。
这项功能可集成在Emax 2电子脱扣器中；因此，既不需要搭建复 按照用户定义的属性列表控制负载从经济和技术的角度来说都有
杂的控制系统，也不需要专门编辑软件程序执行。 巨大的优势：
- 经济实惠：能耗优化的重点是控制，尤其超过规定功率时或因
该功能基于专利的算法，通过断路器按照用户自定义的优先级远 反复超出限值而由配电系统运营商（DSO）增加规定功率时所
程控制电路中的负载从而控制总负荷。 征收的罚款有关的成本控制
- 技术优势：可在较短时间内吸收超过规定限值的功率和在较长
算法基于预测的平均功率，可由用户按照确定的时间间隔进行设 时间内对功耗进行管理和控制。因此，可以减少因过载而发生
定；当该值超过规定功率时，Ekip Power Controller便会运行，使 故障（或者更糟的情况下，因低压主断路器跳闸而导致整个设
该值回到限值以内。 备瘫痪）的可能性。
该系统可以由一个具有该功能的断路器实现，并作为低压设备的 本文的目的是介绍Ekip Power Controller的主要特点，提供关于系
主断路器进行安装。该断路器可决定（按照从电网吸收的总能量 统内不同组件的设置与连接的指导，并通过一个简单的实例来展
和设定的参数）何时连接和断开某些下游负载。此外，配备 Ekip 示这项新功能的潜力及其相关优势。
Power Controller功能的断路器不仅可控制无源负载，而且还可控
制备用发电机。
ABB | Emax2电能管理系统 32、电费结算
公用事业单位的电费结算通常包括两部分资费结构，其中一个部 能源管理部门可以分析水电费账单数据并监控其趋势，尝试找出
分取决于功率需求（kVA 或 kW），而另一部分取决于计费周期 除降低电能预算以外的减少电费的方法（资费框架中的规定会使
内的实际电量（kWh）。 其成为可能）。
有些公用事业单位还记录和开具用户的无功电能的帐单，因为这 公用事业单位采用电磁或电子三向流量计进行计费。
也会影响电气线路上的负荷。
电磁流量计的最小输出为：
因此，公用事业单位在其资费结构中对最大需量、有功电能和无 - 当月登记的最大需量（kVA 或 kW），按预设的时间间隔（如
功功率（如功率因数所反应的）进行收费。此外，还可能征收其 15分钟或30分钟）测量，且它在每个计费周期结束时被重设
他固定及可变费用。 - 计费周期内的有功电能，单位为 kWh
- 计费周期内的无功电能，单位为 kVArh
价格结构一般包括以下几个部分： - 计费周期内的表观电能，单位为 kVAh
- 最大需量费用 - 这些费用与当月/计费周期内登记的最大电力需
量（kW）和相应的使用率有关。 重要的是要注意，所记录的最大需量并非吸收的瞬时需量，而是
- 电费 - 这些费用与当月/计费周期内消耗的电能（kWh）和相 通过预定时间间隔内所吸收能量和时间间隔本身之间的比率获得
应的使用率有关。现在，有些公用事业单位依据表观能量 的功率平均值。
（kVAh）、有功电量（kWh）和无功电量(kvarh)的矢量和来收
费。 例如，在一个工业设备中，如果在所记录的周期 T （本例中为30
- 大多数公用事业单位征收的功率因数罚金或红利率与从电网吸 分钟）内所吸收的总功率变化情况如下：
收的无功功率有关。 2500 kVA，持续 4 分钟
- 燃油成本调整费，由某些公用事业单位在考虑到不断提高的超 3600 kVA，持续 12 分钟
过基本参考值的燃油费用时征收。 4100 kVA，持续 6 分钟
- 征收单位的用电费用。 3800 kVA，持续 8 分钟
- 仪表租金
- 全日时（TOD）费率，如高峰和非高峰时段的费用，在某些公 所记录的最大需量可以这样计算：
用事业单位的资费结构规定中是比较普遍的。
(2500.4)+(3600.12)+(4100.6)+(3800.8)
- 超过规定需量的罚金 = 3607 kVA
30
- 如果计量在某些公用设施的低压侧进行，要收取附加费。
4 Emax2电能管理系统 | ABB当月最大需量是该月所记录的需量值中最大的。
智能电表寄存器仅当该值超过先前的最大需量值时才记录。因
此，虽然月平均需量可能较低，用户也必须支付当月记录的最高
值的最大需量费用，即使记录的持续时间仅为一个周期（如30分
钟）。
图 1
从电气系统宏观角度来看，越来越多样化的最终用户阶层以及使
用时间引起的电力的需量增加导致了满足需求的能力欠缺。
作为一种解决方案，建造新电厂来帮助满足电能需求必定非常昂
贵且耗时。在用户侧进行更好的负载管理有助于最大限度降低公
共基础设施上的最高需量，以及提高电厂容量的利用率。
公用事业单位或配电企业可以利用电价结构来影响最终用户的消
费，可利用以下措施：使用时间收费、超过允许的最大需量罚
款、更正需量、夜间收费和优惠。
负载管理对于最终用户和公用事业单位来说都是一种强大的增效
手段。
T [min] 重要的是要记住（从用户的角度来看），由需量电费构成的电费账
单很可观，集成的负载管理可有效控制计费周期内的最大需量。
ABB | Emax2电能管理系统 5
]AVk[
rewoP
图 1 中的图表显示了30 分钟的周期内四个不同时间间隔中消耗的
平均功率（见上述公式）。
直虚线表示平均功耗，而连续曲线表示实际功耗。
Power Curve
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