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1 概述
能耗管理係統是一種基於網絡、計算機等先進技術的現代化能源管理工具和平台。可對企業能耗數據進行采集、存儲、處理、統計、查詢和分析,提供企業能源消耗計劃、能耗核算及定額管理。對企業能源消耗進行監控、分析和診斷,實現節能績效的科學有效管理及能源效率的持續改進。
suizhenengyuanziyuanderiqujinzhanghenengyuanxuqiuliangderiyizengjia,nengyuanchengbenzaiqiyecaozuochengbenzhongdebilizhubujiada,zheyeshideqiyeguanlizheheshengchancaozuozhebudebucongjiangdiqiyejingyingchengben、提ti高gao企qi業ye綜zong合he競jing爭zheng力li的de角jiao度du出chu發fa,努nu力li加jia強qiang企qi業ye能neng源yuan管guan理li工gong作zuo的de力li度du。但dan是shi,如ru何he根gen據ju企qi業ye生sheng產chan計ji劃hua及ji時shi製zhi定ding相xiang應ying的de能neng源yuan采cai購gou和he使shi用yong計ji劃hua,如ru何he對dui各ge生sheng產chan工gong藝yi中zhong的de能neng源yuan消xiao耗hao狀zhuang況kuang進jin行xing監jian控kong和he統tong計ji分fen析xi,如ru何he依yi照zhao生sheng產chan操cao作zuo參can數shu的de變bian化hua及ji時shi對dui水shui、電、汽、ranliaodengjinxingtiaodu,ruheshixianqiyeguanlicengduishengchanguochengnengyuanxiaohaoqushihenengyuanliyongshuipingdehelifenxijiquanmianjiankong,ruhezainenghaotongjihejiankongdejichushangxunzhaojienengqianli、zhidingjienengcuoshi,yiranshiqiyezaitigaonengyuanguanlishuipinghejiangdinengyuanchengbenguochengzhongmianlindetuchuwenti。yinci,qiyepoqiexuyaohuodeyizhongnengyuanguankongyitihuadejiejuefangan,ernengyuanguanlixitongderiyichengshuheguangfanyingyongyeweiqiyenengyuanxinxihuaguanlihenengxiaochixugaijintigongleyouxiaotujing。
2能耗現狀及能耗管理分析
據粗估計,目前鋼鐵冶金廠的能源消耗約占鋼鐵成本的20%~40%。不同的裝備水平,工藝流程,產品結構和能源管理水平對能源消耗都會產生不同的影響。實用經濟的節能技術、shuzihuadepinghengshupeixitonghejichunengyuanguanlishixiandaigangtieqiyeshixianjienengjianghaodejichujishucuoshi。jianshegongsiyitihuadejizhongtongyidenengyuanguanlixitongshishuzihuanengyuanguanlidejishuzhichicuoshi,yeshidaxinggangtieqiyetigaojienengxiaoyidezhongdajishuzhuangbeicuoshi,應從企業發展戰略的高度認識建設企業能源管理係統的必要性和迫切性。
Acrel-5000建(jian)築(zhu)能(neng)耗(hao)分(fen)析(xi)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)能(neng)耗(hao)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)方(fang)式(shi)包(bao)括(kuo)人(ren)工(gong)采(cai)集(ji)方(fang)式(shi)和(he)自(zi)動(dong)采(cai)集(ji)方(fang)式(shi)。通(tong)過(guo)人(ren)工(gong)采(cai)集(ji)方(fang)式(shi)采(cai)集(ji)的(de)數(shu)據(ju)包(bao)括(kuo)建(jian)築(zhu)基(ji)本(ben)情(qing)況(kuang)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)指(zhi)標(biao)和(he)其(qi)它(ta)不(bu)能(neng)通(tong)過(guo)自(zi)動(dong)方(fang)式(shi)采(cai)集(ji)的(de)能(neng)耗(hao)數(shu)據(ju),如(ru)建(jian)築(zhu)消(xiao)耗(hao)的(de)煤(mei)、液化石油、rengongmeiqidengnenghaoliang。tongguozidongcaijifangshicaijideshujubaokuojianzhufenxiangnenghaoshujuhefenleinenghaoshuju,youzidongjiliangzhuangzhishishicaiji,tongguozidongchuanshufangshishishichuanshuzhishujuzhongxin。
3企業能源管理係統的解決方案
3.1項目概況
印度烏塔姆(Uttam)鋼公司在馬哈拉施特拉邦Wardha(Wardha地區有著豐富的煤炭和鐵礦石資源,交通便利,有公路和鐵路通過)建設年產量為50萬噸的生鐵廠,配套項目包括一座燒結廠和一座50萬噸焦化廠,整個項目預計投資110億盧比(2.28億美元)。
50萬噸焦化廠建設內容包括備煤車間、煉焦車間、煤氣淨化車間等生產設施以及配套的公用輔助設施;作為其他廠區的能源供應區,配電安全方麵顯得尤其重要,要求也更高,在電力操控方麵必須要求安全、可靠、kuaijie,yikaorengongxianchangcaokongyijingbunengmanzugaixiangmudeshijiyaoqiu。shanghaiankeruidianqigufenyouxiangongsichengshanghaidelixigongsiweituo,zhiyindujiaohuachangxianchangshigongtiaoshinenghaoguanlixitong;主要完成對焦化廠內的6.6KV配電係統和0.4KV配電係統進行集中監控,以及各生產係統間用水、氣等監測管理,實現能源消耗集中監控和管理的目的。
3.2組網結構
本係統主要由數據采集層、數據傳輸網絡、能效管理係統軟件三部分組成。

1、數據采集層:通過安裝在能耗監測儀表箱(櫃)中的帶數字接口的智能電力儀表,實施對負荷用電量的實時監測。監測數據包括:電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功無功電能、諧波、環境與開關狀態、事件記錄等用電參數。監測對象包括:電力需求側中低壓饋線回路、主要耗能機電設備、廠房(生活區)其他耗能設施。同時也可以對用水量、用氣量、熱量、投料量、產量等,通過電子式流量表、電子式熱量表、電子皮帶秤、地秤等現場智能數據采集,根據現場條件和係統應用的要求,采集的數據也可以取自用戶的其他智能係統的數據接口。
2、數據傳輸網絡:通過在能耗監測儀表箱(櫃)中安裝的能耗智能數據網關,實時采集能耗計量儀表的數據,並且通過TCP/IP網絡傳輸到能耗監控中心。無需遠距離布線,施工簡單可靠。瑞申智能數據網關提供多種接入方式,目前支持RS-485/RS-232總線、光纖、工業以太網、433M無線、GSM/GPRS/CDMA網絡傳輸等多種方式。
3、用電及能效管理係統軟件:完成數據采集、校驗、分析、處理、輸出、係統維護、授權使用權限分級控製等;並可將現場運行的重要數據、報警信息、故障信息等傳送到企業決策人員。
3.3 設備參數列表
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名稱 |
型號、規格 |
單位 |
數量 |
備注 |
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現場設備層 |
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電力儀表等 |
DTSD1352 |
三相I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ、四象限電能、RS485/Modbus、LED顯示 |
隻 |
407 |
安科瑞 |
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ACR320ELH |
三相I、U、kW、Kvar、KVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ;THDu、THDi、2-31次各次諧波分量;四象限電能、RS485/Modbus、LCD顯示 |
200 |
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站控管理層 |
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工作站主機 |
RPC-610 Core2 2.8G/2G/500G +鍵鼠 |
台 |
1 |
華北工控 |
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顯示器 |
19W"液晶顯示器 |
台 |
1 |
AOC |
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UPS電源 |
MT1000 |
台 |
1 |
SANTAK |
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打印機 |
A4幅麵 |
台 |
1 |
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操作台 |
鋼木結構含一椅 |
套 |
1 |
上海祥明 |
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能耗分析軟件 |
係統組態軟件Acrel-5000 |
套 |
1 |
安科瑞 |
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能耗分析軟件 |
數據存儲軟件Acrel-dbSQL |
套 |
1 |
安科瑞 |
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能耗分析軟件 |
電能管理軟件Acrel-EnerSys |
套 |
1 |
安科瑞 |
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能耗分析軟件 |
設備驅動軟件Acrel-Driver |
套 |
1 |
安科瑞 |
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能耗分析軟件 |
報表分析軟件 |
套 |
1 |
安科瑞 |
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能耗分析軟件 |
環境監控軟件 |
套 |
1 |
安科瑞 |
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網絡通訊層 |
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工業網絡交換機 |
D-LINK 8口 |
台 |
1 |
D-LINK |
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工業串口服務器 |
NPORT5630-16 RS485接口×16 |
套 |
2 |
MOXA |
3.4係統功能
3.4.1係統能耗監測由能源監控平台、交換機、多功能電表、通訊轉換器、遠程水表等設備組成,本係統重點實現的功能為水,電耗的集抄。
3.4.2支持統一網絡架構下的電力、水等能源數據的采集和管理,能耗數據采集無需在多個不同係統中集成,能量監測與管理係統包含豐富的功能,能夠對建築物或建築群中各類能源(電、水)進行分別統計、統一管理並提供能耗數據自動采集、分析和挖掘、持續優化。
3.4.3係統采集來自智能測控單元裝置送來的參數,包括每個用電回路的實時電能值和各種告警信息,各水表的用水量等,並實時顯示采集上來的各個參數。
3.4.4各能源管理組逐時、逐日、逐月、逐年能耗值報告,幫助用戶掌握自己的能源消耗情況,找出能源消耗異常值。
3.4.5係統支持基於Internet的遠程瀏覽,不同的能源管理部門可在不同的地點同時查看所需能源的消耗情況。
3.5 係統功能及軟件界麵
3.5.1分類、分項能耗數據統計
係統具備曆史數據、報警信息等的存儲功能,存儲曆史數據保存時間大於三年。係統同時具備將分類、分項能耗數據按“需要發送至上級數據中心的能源數據”的要求發送至上級數據中心的功能。界麵如圖1。
3.5.2能耗數據的實時監測
係統具備良好的開放性,可對用戶需求進行功能擴展,在基本分析功能的基礎上為用戶定製個性化報表和分析模板;係統具有報警管理功能,負責報警及事件的傳送、報警確認及報警記錄功能以便告知用戶或供用戶查詢;係統具備權限管理、係統日誌及係統參數設置等功能。界麵如圖2。
3.5.3用能情況的同、環比分析
對各分類、分項能耗(標準煤量或千瓦時)和單位麵積能耗(標準煤量或千瓦時)進行按月、年同比或環比分析。可預置、顯示、查詢和打印常用建築能耗統計報表。界麵如圖3。
3.5.4建築能耗數據分析
係統對分類、分項能耗數據進行采集彙總後,可生成各種數據圖表、餅圖、柱狀圖等,實時反映和對比各項采集數據和統計數據的數值、趨勢和分布情況。係統可按總能耗和單位麵積能耗進行逐日、逐月、逐年彙總,並以坐標曲線等各形式顯示、查詢和打印。界麵如圖4。

圖1 分類、分項能耗數據統計 圖2 能耗數據的實時監測

圖3 用能情況的同、環比分析 圖4 建築能耗數據分析
3.5.5 遠程網絡訪問功能
係統以Web發布後可進行遠程網絡訪問。基於.Net平台,使用ASP.Net、JQuery技術開發,可通過Internet訪問,具有跨平台的特性,用戶可通過各種移動終端(筆記本、平板電腦、手機等)訪問。界麵如圖5。

圖5 跨平台跨網絡數據訪問
4結語
隨著社會的發展及電力的廣泛應用,能耗管理分析係統已成為大型冶金企業必然選擇,本文介紹的電力儀表及Acrel-5000能耗管理分析係統在印度50噸焦化項目的應用,可以將能源數據進行分析、處chu理li和he加jia工gong,能neng源yuan調tiao度du人ren員yuan和he專zhuan業ye能neng源yuan管guan理li人ren員yuan就jiu能neng實shi時shi掌zhang握wo係xi統tong狀zhuang態tai,經jing過guo係xi統tong的de合he理li調tiao整zheng,確que保bao係xi統tong運yun行xing在zai最zui佳jia狀zhuang態tai。實shi現xian在zai信xin息xi分fen析xi基ji礎chu上shang的de能neng源yuan監jian控kong和he能neng源yuan管guan理li的de流liu程cheng優you化hua再zai造zao,滿man足zu能neng源yuan設she備bei管guan理li、運行管理等的自動化,建立客觀的以數據為依據的能源消耗評價體係,向管理要效益。通過優化能源調度和平衡指揮係統,節約能源和改善環境
印度作為我國南亞地區最大的貿易夥伴,是我國商品的重要出口國,更是我國原材料和軟件等重要產品的進口國。印度在冶金領域通過焦化廠項目對我司能耗管理分析係統的應用,推進了我司在國外冶金工程方麵能耗管理分析係統的發展,為公司在工程方麵積累更多經驗。
【參考文獻】
[1] 龍惟定.建築節能與建築能效管理.北京:中國建築工業出版社,2005
[2] 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版
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