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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、燃ran料liao等deng進jin行xing調tiao度du,如ru何he實shi現xian企qi業ye管guan理li層ceng對dui生sheng產chan過guo程cheng能neng源yuan消xiao耗hao趨qu勢shi和he能neng源yuan利li用yong水shui平ping的de合he理li分fen析xi及ji全quan麵mian監jian控kong,如ru何he在zai能neng耗hao統tong計ji和he監jian控kong的de基ji礎chu上shang尋xun找zhao節jie能neng潛qian力li、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、數shu字zi化hua的de平ping衡heng輸shu配pei係xi統tong和he基ji礎chu能neng源yuan管guan理li是shi現xian代dai鋼gang鐵tie企qi業ye實shi現xian節jie能neng降jiang耗hao的de基ji礎chu技ji術shu措cuo施shi。建jian設she公gong司si一yi體ti化hua的de集ji中zhong統tong一yi的de能neng源yuan管guan理li係xi統tong是shi數shu字zi化hua能neng源yuan管guan理li的de技ji術shu支zhi持chi措cuo施shi,也ye是shi大da型xing鋼gang鐵tie企qi業ye提ti高gao節jie能neng效xiao益yi的de重zhong大da技ji術shu裝zhuang備bei措cuo施shi,應ying從cong企qi業ye發fa展zhan戰zhan略lve的de高gao度du認ren識shi建jian設she企qi業ye能neng源yuan管guan理li係xi統tong的de必bi要yao性xing和he迫po切qie性xing。
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、人ren工gong煤mei氣qi等deng能neng耗hao量liang。通tong過guo自zi動dong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分fen項xiang能neng耗hao數shu據ju和he分fen類lei能neng耗hao數shu據ju,由you自zi動dong計ji量liang裝zhuang置zhi實shi時shi采cai集ji,通tong過guo自zi動dong傳chuan輸shu方fang式shi實shi時shi傳chuan輸shu至zhi數shu據ju中zhong心xin。
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
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型號、規格
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單位
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數量
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備注
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現場設備層
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電力儀表等
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DTSD1352
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三相I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ、四象限電能、RS485/Modbus、LED顯示
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隻
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407
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安科瑞
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ACR320ELH
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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
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200
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站控管理層
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工作站主機
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RPC-610 Core2 2.8G/2G/500G +鍵鼠
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台
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1
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華北工控
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顯示器
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19W"液晶顯示器
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台
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1
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AOC
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UPS電源
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MT1000
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台
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1
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SANTAK
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打印機
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A4幅麵
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台
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1
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操作台
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鋼木結構含一椅
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套
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1
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上海祥明
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能耗分析軟件
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係統組態軟件Acrel-5000
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套
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1
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安科瑞
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能耗分析軟件
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數據存儲軟件Acrel-dbSQL
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套
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1
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安科瑞
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能耗分析軟件
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電能管理軟件Acrel-EnerSys
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套
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1
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安科瑞
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能耗分析軟件
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設備驅動軟件Acrel-Driver
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套
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1
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安科瑞
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能耗分析軟件
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報表分析軟件
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套
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1
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安科瑞
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能耗分析軟件
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環境監控軟件
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套
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1
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安科瑞
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網絡通訊層
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工業網絡交換機
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D-LINK 8口
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台
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1
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D-LINK
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工業串口服務器
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NPORT5630-16 RS485接口×16
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套
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2
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MOXA
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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。
3.4.3xitongcaijilaizizhinengcekongdanyuanzhuangzhisonglaidecanshu,baokuomeigeyongdianhuiludeshishidiannengzhihegezhonggaojingxinxi,geshuibiaodeyongshuiliangdeng,bingshishixianshicaijishanglaidegegecanshu。
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、chulihejiagong,nengyuantiaodurenyuanhezhuanyenengyuanguanlirenyuanjiunengshishizhangwoxitongzhuangtai,jingguoxitongdehelitiaozheng,quebaoxitongyunxingzaizuijiazhuangtai。shixianzaixinxifenxijichushangdenengyuanjiankonghenengyuanguanlideliuchengyouhuazaizao,manzunengyuanshebeiguanli、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
yinduzuoweiwoguonanyadiquzuidademaoyihuoban,shiwoguoshangpindezhongyaochukouguo,gengshiwoguoyuancailiaoheruanjiandengzhongyaochanpindejinkouguo。yinduzaiyejinlingyutongguojiaohuachangxiangmuduiwosinenghaoguanlifenxixitongdeyingyong,tuijinlewosizaiguowaiyejingongchengfangmiannenghaoguanlifenxixitongdefazhan,weigongsizaigongchengfangmianjileigengduojingyan。
【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
作者簡介:
蔡舒韜,女,本科,上海安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網供配電,
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