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安科瑞綜合能源管理系統(tǒng)在企業(yè)能耗監(jiān)測中的應(yīng)用

時間:2024/7/30閱讀:164
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摘要:環(huán)境問題已成為制約經(jīng)濟發(fā)展的主要因素,為此我國提出了節(jié)能減排的目標。但目前我國節(jié)能減排形勢依然嚴峻。截至2015年,全國能源消費總量達到了約40億噸標準煤。嚴峻的能源短缺與資源矛盾浪費日益激烈,對于企業(yè),尤其是高能耗的工礦企業(yè),須以科技手段實現(xiàn)能源的實時監(jiān)測與合理配置。

關(guān)鍵詞:企業(yè);能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng);設(shè)計;實現(xiàn)

1引言

隨著改革開放進入深水區(qū),我國的經(jīng)濟總量已躍居世界前列 ,但是目前的發(fā)展依然是建立在傳統(tǒng)的高能耗、低效率的模式上,而目前環(huán)境問題愈發(fā)嚴峻,對經(jīng)濟發(fā)展的制約也越來越嚴重,因此,我們須采取科學技術(shù),加強對能源的控制,建立完善的企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)。

2企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的設(shè)計

2.1企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)設(shè)計的目標

企業(yè)建立能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)主要是為了對一些重要的耗能設(shè)備以及能源介質(zhì)進行實時控制和監(jiān)控,進而了解和掌握各種能耗設(shè)備的運行情況和耗能情況,為做出科學合理的決策提供依據(jù),從而達到能源系統(tǒng)有效、安全地運行的目標。

設(shè)計能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容包含以下幾點:(1)采集能源相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息,對其進行實時監(jiān)控;(2)完善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及自動化系統(tǒng) ;(3)挖掘企業(yè)的節(jié)能潛力,從能源的計劃、統(tǒng)計到考核形成多方位的能源管理;(4)建立能源調(diào)度模型,從而給出優(yōu)化能源調(diào)度的可行性意見和建議。

2.2企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的主要架構(gòu)

2.2.1采集能源數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

能源數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,按照可行性、冗余性和可靠性將工礦企業(yè)的三級能源數(shù)據(jù)采集平臺進一步完善,進而建立更加實用的能源數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),以此來適應(yīng)未來能流高度集成的需要。

能源監(jiān)測控制中心主要包含了和節(jié)能減排緊密相關(guān)的各種信息,比如耗電設(shè)備和耗能設(shè)備、生產(chǎn)關(guān)鍵信息、質(zhì)量安全環(huán)保信息、能源質(zhì)量信息等,并且相關(guān)信息還涉及一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。能源監(jiān)測中心具備不同的功能,比如狀態(tài)監(jiān)視功能、查詢歷史趨勢、監(jiān)控實時報表、集成實時監(jiān)控等功能,再與生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行集成,從而達到管控—體化的目的。

2.2.3能源管理平臺

能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)對整個計劃、調(diào)度和操作、考核等過程進行閉環(huán)管理,從事前、事中和事后進行多方位的考核田。

1)事前管理。能源管理系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)實現(xiàn)集成之后可以獲取相關(guān)的生產(chǎn)信息,然后再針對各個能源建立耗能模型,并給出各工序能源介質(zhì)的消耗以及生產(chǎn)計劃,在事前做好靜態(tài)管理。另外,能源管理系統(tǒng)與能源調(diào)度系統(tǒng)進行集成,可以對能耗信息進行一定的預(yù)測,然后再獲取相關(guān)的能源優(yōu)化調(diào)度建議。

2)事中監(jiān)督 。能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)包含調(diào)度運行管理和質(zhì)量環(huán)保管理對系統(tǒng)現(xiàn)場的運行狀況進行的實時跟蹤 ,還可以對能源設(shè)備進行在線監(jiān)督,利用強大的數(shù)據(jù)分析和挖掘工具分析影響系統(tǒng)運行的不同因素,并對能源的調(diào)度和調(diào)整進行準確的指導,進而實現(xiàn)節(jié)能的目的。

3)事后考核。能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)需要對能源進行控制和管理,因此,需要使本系統(tǒng)的計量結(jié)算功能、考核功能、報表功能、統(tǒng)計分析功能等得到實現(xiàn)。只有這些功能都得到實現(xiàn)才能獲取能源的計劃以及定額的執(zhí)行情況、能源設(shè)備運行情況、環(huán)境與安全情況等。對一些超額現(xiàn)象要進行處罰,節(jié)能現(xiàn)象要給予獎勵。在系統(tǒng)的運行過程中要嚴格執(zhí)行相關(guān)的考核制度,改善當前的高能耗 、低效益發(fā)展模式。

2.2.4預(yù)測、調(diào)度能源模型

能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)通過能流數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)控和分析,建立起能源的調(diào)度與預(yù)測模型。此模型可以對能耗情況進行準確的預(yù)測,還可以進行動態(tài)模擬計算,進而根據(jù)實際情況給出優(yōu)化調(diào)度方案,通過對能源進行合理的調(diào)度,使能源的利用效率得到提高,繼而實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

3企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1監(jiān)測和管理能源功能的實現(xiàn)

監(jiān)測和管理功能的實現(xiàn)主要是依據(jù) 系統(tǒng)使用的 ESP-ISYS系統(tǒng)和綜合集成平臺,進而建立對能源進行綜合監(jiān)控的系統(tǒng)。本系統(tǒng)可以對相關(guān)信息進行覆蓋,比如質(zhì)量安全環(huán)保信息、耗能和耗電設(shè)備信息等。能源管理平臺對搜集到的三級能源數(shù)據(jù)以及關(guān)鍵的耗能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)、相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量環(huán)保數(shù)據(jù)等進行進一步的集成和管理。

能源管理系統(tǒng)還可以對收集到的能源數(shù)據(jù)進行校正和診斷,對各個耗能設(shè)備進行實時監(jiān)視、故障診斷與應(yīng)急聯(lián)動等功能,在實際的運行過程中可以結(jié)合能源優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)能源的預(yù)測與優(yōu)化調(diào)度等,進而實現(xiàn)能源管控的—體化。

3.2數(shù)據(jù)采集與自動化功能的實現(xiàn)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能的實現(xiàn)主要是結(jié)合企業(yè)當前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),利用三層交換技術(shù)實現(xiàn)局域網(wǎng)的劃分。核心層一般采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)設(shè)計。

另外,為了滿足本系統(tǒng)的要求 ,需要采集的能源數(shù)據(jù)包含了一些耗能耗電設(shè)備運行數(shù)據(jù)、質(zhì)量環(huán)保安全數(shù)據(jù),以及與能源相關(guān)的一些生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。在系統(tǒng)的具體運行過程中需要結(jié)合企業(yè)的實際情況設(shè)置相應(yīng)的計量儀表,并且還需要改造沒有通訊接口的計量儀表,這樣不但可以提高能源儀表的配備率,而且也為能源系統(tǒng)的監(jiān)控與管理提供了堅實的保證。

3.3平衡和調(diào)度能源功能的實現(xiàn)

本系統(tǒng)中能源的調(diào)度與平衡功能的實現(xiàn)需要在對能源數(shù)據(jù)的采集和分析的基礎(chǔ)上進行,通過建立相關(guān)的優(yōu)化調(diào)度模型,實現(xiàn)對能源生產(chǎn)與消耗的預(yù)測。另外,可以借助在線系統(tǒng)對能源進行動態(tài)模擬計算,還可以在預(yù)測和模擬的基礎(chǔ)上對未來一段時間內(nèi)的能源消耗成本進行簡要的預(yù)測,給出更優(yōu)化的具體調(diào)度方案和意見,進而實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。

4平臺介紹

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)系統(tǒng)通過在源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關(guān)鍵節(jié)點安裝監(jiān)測、分析、保護、治理裝置,通過高性能邊緣計算網(wǎng)關(guān)采集數(shù)據(jù)并上傳至企業(yè)微網(wǎng)平臺。平臺根據(jù)電網(wǎng)價格、用電負荷、電網(wǎng)調(diào)度指令等情況,調(diào)整各系統(tǒng)控制策略并遠程下發(fā),使企業(yè)微電網(wǎng)始終合理穩(wěn)定運行,降低企業(yè)用電成本,實現(xiàn)能源互聯(lián)、信息互動。

4.1業(yè)務(wù)邏輯圖

4.2平臺架構(gòu)

4.3組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

4.4平臺功能

4.5主要功能

4.5.1電力監(jiān)控

實現(xiàn)電力系統(tǒng)的五遙功能,根據(jù)現(xiàn)場情況進行頁面組態(tài)繪制配電一次圖監(jiān)視,能實現(xiàn)曲線趨勢分析,對電力參數(shù)進行集抄,查看綜保SOE事件,查看故障錄波,對電力參數(shù)進行平均值統(tǒng)計,對主要設(shè)備進行監(jiān)測如:直流屏、發(fā)電機、變壓器等。

4.5.2電能管理

提供用電集抄,用電統(tǒng)計,分時段用電統(tǒng)計,用電同環(huán)比分析,分組用電統(tǒng)計等功能。

4.5.3電能質(zhì)量

提供電能質(zhì)量的穩(wěn)態(tài)監(jiān)測,諧波頻譜圖分析,曲線分析,SOE事件,ITIC、SEMI容忍度曲線分析、故障錄波等功能。

4.5.4能耗分析

提供支路能耗統(tǒng)計,分組能耗統(tǒng)計,能耗折標統(tǒng)計,能耗同環(huán)比分析,能源流向圖等功能。

4.5.5分布式光伏

提供光伏電站運行監(jiān)視,逆變器運行監(jiān)視,電站發(fā)電統(tǒng)計,逆變器發(fā)電統(tǒng)計,光伏電站配電監(jiān)測,逆變器曲線分析等功能。

4.5.6檔案、運維

提供設(shè)備定義,設(shè)備檔案管理,設(shè)備保養(yǎng)報表,設(shè)備二維碼維護等功能。提供任務(wù)管理,巡檢記錄,缺陷記錄,消警記錄,搶修記錄,通知工單等功能。

4.6硬件選型

5結(jié)語

在國外,很多公司已經(jīng)開始應(yīng)用能耗監(jiān)測和能源管理系統(tǒng),歐洲專門有一項研究工程致力于為中小企業(yè)中的制造型企業(yè)開發(fā)具體提高能效的方法。目前,能源管理過程中應(yīng)用的新方法主要有:(1)將現(xiàn)有的能源管理軟件與AMI~MOSES平臺進行整合;(2)為收集能耗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析和運行平臺提供新的硬件。

對我國而言,能耗管理起步較晚,因此,目前能耗監(jiān)測與管理系統(tǒng)尚不完善,但有很大的發(fā)展空間。無論政府還是企業(yè)管理者都要認識到計算機技術(shù)對現(xiàn)代化管理起到的重要作用,它不但可以使企業(yè)的運行成本不斷降低,而且使企業(yè)實現(xiàn)了信息化的管理。目前,我國國內(nèi)不少研究機構(gòu)已致力于這方面的工作,也提出了相關(guān)的建議,旨在改變我國工礦企業(yè)當前高能耗、低收益的發(fā)展模式。企業(yè)建立起能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng),可以對企業(yè)中的一些耗能設(shè)備、質(zhì)量環(huán)境數(shù)據(jù)等進行分析整理,進而充分發(fā)揮系統(tǒng)的能源調(diào)度與平衡功能,為未來一段時間內(nèi)的能源消耗成本進行分析,并給出可行的能源調(diào)度方案。

參考文獻

[1]生亮田,唐政.企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).

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[5]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版.


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