綜合智慧能源管理系統(tǒng)架構(gòu)研究
時(shí)間:2022-07-22 03:07:51
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隨著社會(huì)能源需求的上升,對(duì)于能源實(shí)施更加高效的管理成為了人們最為關(guān)注的問題。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的模式進(jìn)行能源與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展已經(jīng)成為了全新能源管理模式,通過綜合智慧能源管理系統(tǒng)能夠充分利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立起能源管理服務(wù)平臺(tái),提升能源管理的效率。本文主要分析綜合智慧能源管理系統(tǒng)方面的內(nèi)容,希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。
1綜合智慧能源管理系統(tǒng)
工業(yè)企業(yè)是能源消耗大戶,節(jié)能一直是困擾我國各行業(yè)的重大問題之一,除了依靠節(jié)能技術(shù)降低能耗外,向能耗管理要效益是我們努力的方向。傳統(tǒng)的能源管理是電力、動(dòng)力、水道各自獨(dú)立,采用制度能源管理模式,現(xiàn)已不適應(yīng)現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的能源管理需要。科學(xué)的能源管理是現(xiàn)代化的信息集成模式,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置、改善能源合理利用,是從單一的裝備節(jié)能向智能化、系統(tǒng)化節(jié)能轉(zhuǎn)變的重要戰(zhàn)略措施,是創(chuàng)建節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)的新型企業(yè)的必然要求。建立集中監(jiān)測(cè)、分析、控制、管理于一身的工業(yè)企業(yè)能耗管理系統(tǒng)(EMS,EnergyManagementSystem),實(shí)現(xiàn)了能源系統(tǒng)電力、動(dòng)力、水道等各單元的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)、分析與控制、預(yù)測(cè)與管理等全方位的智能化管理模式,為提供經(jīng)濟(jì)、高質(zhì)的能源和優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)創(chuàng)造了良好條件。綜合智慧能源管理系統(tǒng)的意義:第一,建立科學(xué)、完善的企業(yè)能源監(jiān)督評(píng)價(jià)體系和能耗指標(biāo)體系,提高企業(yè)監(jiān)督管理水平,對(duì)重點(diǎn)工藝以及能耗設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)控;第二,構(gòu)建高效、統(tǒng)一的企業(yè)能源管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)能源實(shí)時(shí)監(jiān)控,能耗動(dòng)態(tài)分析、能源優(yōu)化控制、能源結(jié)構(gòu)持續(xù)改進(jìn)的全新能源鏈管理;第三,通過能源數(shù)據(jù)的計(jì)量、采集、處理與加工,分析能源運(yùn)行實(shí)績,加強(qiáng)能源使用的計(jì)劃性、提高能源調(diào)度的決策效率、均衡能源負(fù)荷、達(dá)到削峰填谷;第四,實(shí)現(xiàn)企業(yè)涵蓋電力、焦?fàn)t煤氣、生產(chǎn)水、等全能源介質(zhì)及環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)、管控;實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量儀表檢定的規(guī)范化管理,確保能源計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性;第五,對(duì)能源大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)現(xiàn)企業(yè)能效分析及能耗負(fù)荷預(yù)測(cè);基于能源大數(shù)據(jù)構(gòu)建的企業(yè)能耗模型,實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源平衡與優(yōu)化,促進(jìn)企業(yè)節(jié)能降耗技術(shù)改造,推動(dòng)企業(yè)逐步向低碳轉(zhuǎn)型;第六,全方位、實(shí)時(shí)掌握企業(yè)能源的運(yùn)行狀態(tài)及分配,提高能源運(yùn)行的可視化,能源的可追溯性,符合國家標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量規(guī)范要求。
2綜合智慧能源管理系統(tǒng)架構(gòu)分析
2.1系統(tǒng)基本架構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。第一,支持多種的工業(yè)接口。與PLC接口(以太網(wǎng)接口,OPC接口)、與智能儀表接口(RS232/485接口)、與在線分析儀接口(文件接口)、與AGV及機(jī)器人接口、與PDA接口(工業(yè)wifi)、看板接口(Zig-bee)、SCADA、與工業(yè)視覺、條碼、RFID接口、與智能工裝、智能傳感器接口等;第二,支持所有通信協(xié)議。包括西門子Profinet、DP、MPI/ModbusRTU、ModbusTCP、NB-IOT、ROLA/三菱FX485、CC-link/LT、CC-Link/IE等;第三,支持多種組網(wǎng)方式。根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)情況系統(tǒng)全面支持:有線組網(wǎng)、有線\無線混合組網(wǎng)的多方式組網(wǎng)模式;第四,實(shí)現(xiàn)效果。獲得分類、分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù);能耗使用異常信息/采用節(jié)能設(shè)備、能耗系統(tǒng)優(yōu)化控制、生產(chǎn)過程改造/制定具體能源管理措施:能源質(zhì)量分析、能耗設(shè)備管理等。2.2軟件架構(gòu)。軟件架構(gòu)如圖2所示。第一,多角度剖析能源使用情況。通過對(duì)能源數(shù)據(jù)的同比、環(huán)比以及趨勢(shì)變化分析、對(duì)標(biāo)分析、能源質(zhì)量、對(duì)標(biāo)分析等多角度、全面剖析企業(yè)能源的狀況,為企業(yè)的節(jié)能減排與能源管理提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐;第二,能源監(jiān)控實(shí)時(shí)化與可視化。系統(tǒng)支持多類型的能源介質(zhì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控;并通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)直觀的、清晰的把各類能源數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給管理人員;第三,多終端能耗預(yù)警。支持PC、手機(jī)、平板等多種設(shè)備監(jiān)測(cè)能耗情況,對(duì)重點(diǎn)設(shè)備的能耗情況進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)能耗超標(biāo)預(yù)警提醒;第四,能耗信息報(bào)告化。準(zhǔn)確分析、合理評(píng)價(jià)用能單位本身的能源使用情況和管理水平,并提供全面、科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告;第五,用能設(shè)備生命周期管理。建立完整的設(shè)備管理檔案,實(shí)現(xiàn)能源設(shè)備規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)等過程的智能化跟蹤管理和集中監(jiān)控;第六,數(shù)據(jù)自定義上送。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可無縫上送至第三方監(jiān)測(cè)平臺(tái)(包括政府監(jiān)測(cè)平臺(tái));第七,能源實(shí)績管理。通過對(duì)各種能源介質(zhì)的單價(jià)或動(dòng)態(tài)價(jià)格的更新,并根據(jù)產(chǎn)耗關(guān)系計(jì)算產(chǎn)品生產(chǎn)能源成本。還可通過外供和回收指標(biāo),綜合計(jì)算產(chǎn)品單位能耗、CO2排放等實(shí)績指標(biāo),精準(zhǔn)核算能源成本。
3綜合智慧能源管理系統(tǒng)典型應(yīng)用
鋼鐵廠能源類型眾多,從能源的進(jìn)入到輸出中間環(huán)節(jié)多,應(yīng)用范圍廣,能源管理環(huán)節(jié)一步到位比較困難,在某個(gè)廠區(qū)建立生產(chǎn)線的能源管理系統(tǒng)。3.1具體解決方案第一,分區(qū)對(duì)用電進(jìn)行計(jì)量、采集,在進(jìn)線和變頻、變壓等諧波產(chǎn)生源處安裝帶電能質(zhì)量的儀表;第二,通過智能流量計(jì)對(duì)水和汽進(jìn)行采集計(jì)量;第三,對(duì)重要設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)計(jì)量和狀態(tài)監(jiān)視;第四,采用能源管理系統(tǒng)在對(duì)電、水、汽進(jìn)行采集、分析、統(tǒng)計(jì),對(duì)生產(chǎn)線的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分項(xiàng)分析,監(jiān)視大耗能設(shè)備運(yùn)行狀況,通過峰平谷分時(shí)分段電價(jià)分析,節(jié)約用電成本,同時(shí),對(duì)生產(chǎn)線的節(jié)能設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析節(jié)能效益。典型組網(wǎng)如圖3所示。3.2效益分析效益分析情況如表1所示。
4結(jié)束語
本文主要介紹了綜合智慧能源管理系統(tǒng)的具體情況,分析了其系統(tǒng)架構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用情況。通過本文的介紹能夠?qū)δ茉垂芾硖峁┮欢▍⒖己鸵罁?jù),對(duì)于提升能源管理水平具有現(xiàn)實(shí)意義。
作者:胡春磊 徐紅艷 單位:1.杭州凱達(dá)電力建設(shè)有限公司 2.國網(wǎng)浙江省電力公司余杭供電公司