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石化企業(yè)能源管理平臺研究及產(chǎn)品選型

更新時(shí)間:2024-03-26      點(diǎn)擊次數:222

1 概述

目前石油化工企業(yè)普遍性的能源管理主要靠電子文件報表流轉,層級傳遞能耗數據,這種能耗管理已經(jīng)和現代企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求相脫離,容易導致決策偏差、發(fā)出指令滯后等問(wèn)題,嚴重影響企業(yè)的競爭力。

中海石油化學(xué)股份有限公司基于對企業(yè)能耗情況和現有能源管理模式的充分分析在企業(yè)兩化融合體系基礎上進(jìn)行能源管理業(yè)務(wù)和數據的集成,在確保生產(chǎn)工藝流程平穩運行的前提下,實(shí)現企業(yè)能源系統的在線(xiàn)監控、集中管理與優(yōu)化調度,從而有效地提高企業(yè)能源管理水平和能源利用效率,為單體設備、各生產(chǎn)裝置和整個(gè)企業(yè)的多方面節能提供充分支撐。

構建企業(yè)能源管理平臺,主要通過(guò)對能源數據的采集及能耗數據的計算、分攤、平衡等處理,實(shí)現班組、裝置及企業(yè)層次的能耗計算,通過(guò)對重要耗能設備的監控分析,班組能耗考核的管理實(shí)現節能降耗的目的。本文從幾個(gè)方面概述研究?jì)热菖c應用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

2 技術(shù)路線(xiàn)與平臺簡(jiǎn)介

能源管理平臺的未來(lái)發(fā)展將向能源預測、能源計劃、能源優(yōu)化調度和節能控制進(jìn)一步發(fā)展和加強,通過(guò)質(zhì)量、環(huán)保、公用工程及設備工藝優(yōu)化等各方面因素的支撐實(shí)現節能減排的效率,主要從幾個(gè)方面概述研究?jì)热菖c要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

2.1 技術(shù)路線(xiàn)

該平臺采用架構分別為后臺設施層、數據中心層、應用平臺層、應用系統層和用戶(hù)層。

后臺設施層:為系統的框架提供運行、算法、技術(shù)等支撐。

數據中心層:將系統獲得的數據進(jìn)行清洗、去重、歸檔、存儲等處理和加工,形成分門(mén)別類(lèi)的數據單元和數據庫,并且與兩化平臺數據庫進(jìn)行數據互通,從而為平臺層、應用層和接口提供支持。

應用平臺層:是平臺內部各個(gè)業(yè)務(wù)單元的處理節點(diǎn),通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯層可將應用層和接口層發(fā)來(lái)的指令進(jìn)行處理,并將結果給到應用層和接口。接口的主要功能是根據外部業(yè)務(wù)系統的服務(wù)請求來(lái)進(jìn)行接口調度和管理,如對接外部的大數據平臺、認證平臺等。

應用系統層:是基于數據面向客戶(hù)的應用展示,通過(guò)應用層用戶(hù)可對有關(guān)內容進(jìn)行查看、導出,為部門(mén)決策提供素材。

用戶(hù)層:是基于權限管理展示應用設計,通過(guò)權限設置調用應用層應用。

平臺提供統一權限管理,統一消息管理,統一工作流平臺,統一日志管理,實(shí)時(shí)服務(wù),統一通信管理,統一定時(shí)管理。

該平臺設計時(shí)采用當前信息系統建設平臺化建設思維,主要核心是:前臺輕量化,后臺引擎化,可靈活地適用組織需求化,其主要包括以下幾部分:

(1)基礎數據支撐環(huán)境共享化,不同基礎數據來(lái)之不同的系統,實(shí)現與兩化平臺、各裝置報表系統、生產(chǎn)調度日報、大數據平臺等多系統平臺形成數據共享,支撐起系統的基礎數據環(huán)境。

(2)業(yè)務(wù)應用系統平臺化,集成采用統一入口,單點(diǎn)登錄等相關(guān)技術(shù)建設以?xún)苫脚_及生產(chǎn)管理系統為核心,與其他已有系統基于數據、入口、流程、業(yè)務(wù)級的連接,實(shí)現對本地數據、生產(chǎn)實(shí)時(shí)采集數據的各項業(yè)務(wù)數據集成。

(3)監測管護系統平臺化,采用模塊化、插件管理及引擎技術(shù)等一系列擴展技術(shù)。

2.2平臺簡(jiǎn)介

(1)能源數據采集

主要是對企業(yè)能源消耗點(diǎn)進(jìn)行數采,把以前由人工抄表,再輸入系統的工作,轉化為系統自動(dòng)獲取水、電及氣等數據采集。同時(shí)能源采集還包括對采集數據通過(guò)分析計算得出各種重要耗能設備需要監測的數據,例如能效。

(2)能源監控

能源監控主要是把能源計量數據、能耗數據及生產(chǎn)過(guò)程各種數據通過(guò)實(shí)時(shí)、匯總、統計和對比等各種操作,并以簡(jiǎn)單易懂的圖像形式在大屏之中展示,可供生產(chǎn)管理部調度人員及時(shí)了解了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的情況,為調度提供強有力的決策支撐。

(3)能源管理

主要對生產(chǎn)能源數據的管理、平衡生產(chǎn)數據、數據展示和統計。根據實(shí)際業(yè)務(wù)需要劃分的模塊有:班組能耗、碳排放管理、開(kāi)停車(chē)能耗管理、對標管理、耗能設備管理、能源數據管理、外購能源管理、文檔管理、合理化建議、報表管理、企業(yè)數據上報、基礎數據管理和系統設置管理等,共12個(gè)大模塊。

(4)能源模型

能源管理模型是指通過(guò)分析監測能源流數據,建立能源評估、預測與優(yōu)化模型,對主要能源介質(zhì)的生產(chǎn)和消耗進(jìn)行預測,實(shí)現能源介質(zhì)產(chǎn)、存、耗動(dòng)態(tài)平衡,提高介質(zhì)利用效率實(shí)現節能減排目標。比如建立效益預測模型,通過(guò)經(jīng)濟效益分析得出裝置較優(yōu)負荷建議值,以便為企業(yè)獲得比較大的經(jīng)濟效益。還有對蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行建模評估,結合蒸汽產(chǎn)耗歷史數據進(jìn)行模型計算,建立蒸汽管網(wǎng)的平衡圖。

2.3開(kāi)發(fā)技術(shù)

B/S架構,傳統B/S程序是由后端渲染好頁(yè)面,交給前端來(lái)顯示,為了使數據展現過(guò)程更加直接,提供更好的用戶(hù)體驗,經(jīng)評估平臺采用新的前后端分離架構進(jìn)行搭建,實(shí)現前后端解耦,前端框架將采用成熟Js框架Bootstrap,后端采用傳統分層架構、采用多(N-Layer)邏輯架構,層與層之間是低耦合的,增加各層的獨立性,從而也提高了可測試性,降低系統的復雜度,大大提高系統的魯棒性。

通過(guò)前后端分離,可以適應現代流行的多終端的界面體系,表現層既可以PC端訪(fǎng)問(wèn)界面,也可以通過(guò)BI軟件在大屏幕進(jìn)行展示,未來(lái)還可以通過(guò)移動(dòng)APP,甚至微信小程序等新的技術(shù)進(jìn)行系統展現,而無(wú)需改動(dòng)后端系統及邏輯。

基于漸進(jìn)式框架構建用戶(hù)界面,Ajax完成請求數據傳輸。前端架構具有輕量級、高性能、高穩定性、可組件化的特點(diǎn),相比舊的前端框架更具優(yōu)勢。

前后端之間采用輕量級WEB務(wù)RESTful Web Services來(lái)實(shí)現資源訪(fǎng)問(wèn)。為了實(shí)REST訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議,系統采用了成熟NET技術(shù)來(lái)實(shí)現后臺功能。后臺采用傳Entity FrameworkMVC架構進(jìn)行搭建,此架構使用非常成熟,具有高度穩定性和擴展性。

3 企業(yè)實(shí)施能源管理平臺的價(jià)值

3.1能源實(shí)時(shí)監控與采集

實(shí)現對電力系統、蒸汽系統、天然氣系統等多種能源介質(zhì)實(shí)行集中監控和管理;對能源流進(jìn)行集中監測和管理,取消線(xiàn)下人工作業(yè),實(shí)現從能源數據采集、能源計量分析、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理上報整個(gè)過(guò)程自動(dòng)化、科學(xué)化,是企業(yè)節能減排的重要基礎性工作。

3.2指導生產(chǎn)運行

采集到的能源數據通過(guò)生產(chǎn)流程圖、數據列表、圖表、大屏幕推送等多種方式展示,及時(shí)發(fā)現生產(chǎn)運行中的能耗變化,指導生產(chǎn)運行。

能源數據監控可有效地保證單位產(chǎn)品綜合能耗、萬(wàn)元工業(yè)總產(chǎn)值綜合能耗等關(guān)鍵指標完成,實(shí)現了能源管控與生產(chǎn)的有機結合,確保生產(chǎn)平穩經(jīng)濟運行。

3.3性能分析與優(yōu)化

實(shí)現重要耗能設備能耗性能指標的計算,由計算引擎自動(dòng)實(shí)時(shí)計算性能指標,深入分析生產(chǎn)運行和能耗情況,通過(guò)節能減排評估找到節能減排優(yōu)化方法。

3.4能源管理精細化

通過(guò)對介質(zhì)損耗的分析及時(shí)發(fā)現計量?jì)x表問(wèn)題,確保計量準確,減少管道輸送過(guò)程產(chǎn)生的損耗。通過(guò)建立量化的運行指標,將采集到的能耗數據通過(guò)計算實(shí)現班組、日、月能耗考核數據自動(dòng)生成,為精細化管理提供考核手段。

3.5促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)提升

實(shí)現主要耗能設備的臺賬管理及能耗水平識別,促進(jìn)節能技術(shù)改造及落后耗能設備的淘汰。

4 安科瑞工業(yè)能源管理系統介紹

安科瑞企業(yè)能源管控系統采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理,監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況,通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析,為企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

5 應用場(chǎng)所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠(chǎng)、電廠(chǎng)、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區、醫院、學(xué)校、酒店、寫(xiě)字樓以及汽車(chē)制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

6 系統結構

現場(chǎng)通過(guò)廠(chǎng)區局域網(wǎng)和平臺通訊,平臺搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,客戶(hù)可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,通過(guò)有權限的賬號登陸網(wǎng)頁(yè)以及手APP查看各處的運行情況。

系統可分為三層:即現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和平臺管理層。

現場(chǎng)設備層:主要是連接于網(wǎng)絡(luò )中用于水、電、氣等參量采集測量的各類(lèi)型的儀表等,也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著(zhù)采集數據的重任,這些設備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò )電力儀表、溫濕度控制器、開(kāi)關(guān)量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò )通訊層:包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據,并可進(jìn)行規約轉換,數據存儲,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)將數據存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據,保證服務(wù)器端數據不丟失。

平臺管理層:包含應用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數據服務(wù)器,一般應用服務(wù)器WEB服務(wù)器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計,詳細拓撲結構如下:

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7 系統功能

平臺采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理。實(shí)時(shí)監測企業(yè)各類(lèi)能源的消耗情況,通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率和節能潛力,為節能改造提供數據依據。

7.1平臺登錄

在瀏覽器打開(kāi)云平臺鏈接、輸入賬戶(hù)名和權限密碼,進(jìn)行登錄,防止未授權人員瀏覽有關(guān)信息。img2

7.2大屏展示

用戶(hù)登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁(yè)面,展示企業(yè)及各區域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況,點(diǎn)擊區域展示該區域的分類(lèi)能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

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7.3首頁(yè)

首頁(yè)展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類(lèi)能耗等企業(yè)級統計數據。

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7.4數據監控

對企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控。以便企業(yè)用戶(hù)能夠實(shí)時(shí)的監測各個(gè)點(diǎn)位的運作情況,同時(shí)能更快的掌握點(diǎn)位的報警,并為企業(yè)削峰填谷、調整負載等技改措施提供數據支撐。

·       能源實(shí)時(shí)監控:對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,確保用能環(huán)節的持續穩定運行,顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò )圖、能源計量網(wǎng)絡(luò )圖等功能。

·       能流圖:需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)展示;當能源參數越限報警,可提供報警重要性等級分類(lèi),同時(shí)支APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗報警提示等;

·       配電圖:將配電房真實(shí)情況畫(huà)入配電圖,實(shí)時(shí)展示接入的門(mén)禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數、門(mén)禁水浸狀態(tài)及能耗數據。

·       實(shí)時(shí)統計:實(shí)時(shí)統計工廠(chǎng)、車(chē)間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值;

·       數據展示:通過(guò)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)展示不同區域、不同設備的不同的能耗參數;

·       檢測:對能源報警信息進(jìn)行集中顯示,可以對報警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作,可以對報警參數進(jìn)行在線(xiàn)設置,當能源參數越限報警,可提供報警重要性等級分類(lèi),具APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗等報警提示;

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7.5視頻監控

接入攝像頭,實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內實(shí)際情況。

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7.6變壓器監控

展示各電壓器的負載情況,從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規劃。通過(guò)各種運行參數狀態(tài)下用電效能的對比分析,找出更好的運行模式。根據運行模式調整負載,從而降低用電單耗,使電能損失降低。

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7.7儀表實(shí)時(shí)監控

展示各個(gè)水電氣儀表的實(shí)時(shí)參數變化,以曲線(xiàn)圖的方式展示。

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7.8能源中控

將所有有關(guān)能源的能源參數集中在一個(gè)看板中,能從多個(gè)維度對比分析,實(shí)現各個(gè)產(chǎn)業(yè)線(xiàn)的對比,幫助領(lǐng)導掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗,能源成本,標煤排放等的情況。

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7.9用能統計

從能源使用種類(lèi)、監測區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設備、班組、分項等維度,采用曲線(xiàn)、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對企業(yè)用能統計、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jì)分析,折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統計,找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方,從而調整能源分配策略,減少能源使用過(guò)程中的浪費。

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7.10產(chǎn)品單耗統計

與企業(yè)MES系統對接,通過(guò)產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統采集的能耗數據,在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)//國際指標對標,以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。

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7.11成本分析

統計各個(gè)監測節點(diǎn)(工廠(chǎng)、車(chē)間)的當年、季度、月、周、日各類(lèi)能源消耗費用,其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。

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7.12績(jì)效分析

對各類(lèi)能源使用、消耗、轉換,按班組、區域、車(chē)間,產(chǎn)線(xiàn)、工段、設備等進(jìn)行日、周、月、年、時(shí)段績(jì)效統計按照能源計劃或定額制定的績(jì)效指標進(jìn)KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內部能效水平和節能潛力,評定能源消耗是否合理。

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7.13運行監測

系統對區域、工段、設備能源消耗進(jìn)行數據采集,監測設備及工藝運行狀態(tài),如溫度、濕度、流量、壓力、速度等,并支持變配電系統一次運行監視??芍苯訌膭?dòng)態(tài)監測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數據,支持按能源種類(lèi)、車(chē)間、工段、時(shí)間等維度查詢(xún)相關(guān)能源用量。

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7.14自定義能耗報表

用戶(hù)可通過(guò)自定義報表頭與列,靈活生產(chǎn)各種報表,查看企業(yè)各個(gè)節點(diǎn)的能耗,單耗,成本,綜合能耗等信息,并同比、環(huán)比報表,支持導出報表。

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7.15同比、環(huán)比

提供能耗成本的圖形對比分析,包括分時(shí)段(日、月、年)的同比、環(huán)比分析,分類(lèi)、分時(shí)段、分項(地點(diǎn)、機構、設備)統計圖形對比分析(柱狀圖、餅圖、堆積圖等)。

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同比

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環(huán)比

7.16分析報告

以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線(xiàn)路損耗情況、設備運行情況、運維情況等進(jìn)行仔細的統計分析,讓用戶(hù)更加了解系統的運行情況,并為用戶(hù)提供數據基礎,方便用戶(hù)發(fā)現設備異常,從而找出改善點(diǎn),以及針對用能情況挖掘節能潛力。

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7.17能耗設備用能

監控耗能設備運行、停機及異常狀態(tài),及時(shí)解決設備故障停運導致無(wú)法正常生產(chǎn)。

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7.18線(xiàn)損分析

根據節點(diǎn)、能源分類(lèi),查詢(xún)各個(gè)節點(diǎn)線(xiàn)路上的能源損耗數據,及時(shí)發(fā)現能量在使用過(guò)程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問(wèn)題,提醒用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行干預。

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7.19碳排放管理

按照區域對碳排放總量的變化趨勢進(jìn)行統計,并進(jìn)行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計算,并結合減排指標實(shí)現超標預警,提升區域減排水平,促進(jìn)碳達峰目標實(shí)現。

7.20電能質(zhì)量監測

實(shí)時(shí)監測諧波含量、三相不平衡度、功率因數等,確保功率因數不低于供電局考核指標,避免被罰款和設備出現故障。

7.21運維管理

系統支持設備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設備運維管理,方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工,巡檢人員執行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現問(wèn)題消缺,進(jìn)行故障報修、跟進(jìn)維修進(jìn)度,滿(mǎn)足日常巡檢、設備維修保養需要。

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7.22報警管理

針對于電氣正常開(kāi)展、限電和能耗雙控,實(shí)現電參量異常報警、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等,幫助企業(yè)提前預警,避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過(guò)高。支持分級分類(lèi)報警,可對報警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。

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7.23能耗抄表

可自定義時(shí)間段抄儀表的抄表值以及差值,可自定義抄表的分類(lèi)分項。

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7.24能耗分析自定義時(shí)間抄表

可自定義時(shí)間段內各個(gè)拓撲節點(diǎn)的能耗值,可自定義抄表能耗值的的分類(lèi)分項。

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7.25容需量報表

提供容需量報表,實(shí)時(shí)展示容量需量?jì)r(jià)格的變化情況,幫助企業(yè)實(shí)現容改需,降低基本電費。

7.26復費率報表

對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析,為企業(yè)分時(shí)用電,優(yōu)化成本效益提供數據支持。

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7.27文檔管理

對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進(jìn)行歸檔,可快速查詢(xún)相關(guān)文檔。對儀表臺賬進(jìn)行系統管理,支持文件的上傳和下載。

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7.28 3D可視化大屏

對場(chǎng)景進(jìn)行虛擬仿真,展示各區域運行及能源消耗情況,可實(shí)現分層預覽、轉場(chǎng)展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果,支持模型與監測點(diǎn)位的自定義綁定。

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7.29 3D子系統

對各動(dòng)力子系統進(jìn)行虛擬仿真,展示子系統的動(dòng)力管線(xiàn)、設備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及能源消耗情況,可實(shí)現動(dòng)態(tài)的能源流向效果。

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7.30工業(yè)組態(tài)

可通過(guò)圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖,展示設備運行狀態(tài)及能源消耗情況,可上傳自定義素材及綁定監測數據。

img32 

7.31自定義駕駛艙

可通過(guò)圖形化的操作方式自定義駕駛艙,以折線(xiàn)圖、餅圖、表格等圖形展示采集數據及各類(lèi)統計數據,數據源包API、數據庫查詢(xún)、MQTT、Excel等方式。

img33 

7.32基礎數據管理

對系統的項目、探測器、設備型號、電參量、節點(diǎn)、能源、公示、及相關(guān)參數進(jìn)行配置、修改、刪除等管理、進(jìn)行用戶(hù)添加和授權管理、合同管理。

img34 

7.33APP

APPAndroid、iOS操作系統,方便用戶(hù)按能源分類(lèi)、區域、車(chē)間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線(xiàn)比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

img35img36img37img38img39img40 

7.34知識產(chǎn)權證書(shū)

img41img42 

8 系統硬件配置

應用場(chǎng)景

型號

 

保護功能

企業(yè)能源管控平臺

Acrel-7000

img43 

安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理,監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況。

智能網(wǎng)關(guān)

Anet-2E8S1

img44 

8RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數據接入,ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳,支持不同協(xié)議向多平臺轉發(fā)數據;輸入電源AC/DC 220V,導軌式安裝。

ANet-2E4SM

img45 

4RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源DC 12 V 36 V 。支4G擴展模塊,485擴展模塊。

ANet-485

M485模塊4路光耦隔RS485

ANet-M4G

M4G模塊:支4G全網(wǎng)通

35kV/10kV/6kV進(jìn)線(xiàn)

AM5SE-F

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三段式過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零101過(guò)/反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零102過(guò)/反時(shí)限過(guò)流保護、重合閘、后加速過(guò)流保護、過(guò)負荷保護、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警、頻率保護、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護、過(guò)電壓保護、零序過(guò)壓保護;斷路器遙控/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;檢同期;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

35kV/10kV/6kV饋線(xiàn)

配電變壓器

AM5SE-T

三段式過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零101過(guò)流保護、兩段式零102過(guò)流保護、101反時(shí)限過(guò)流保護、102反時(shí)限過(guò)流保護、過(guò)負荷保護、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警、非電量保護、FC 閉鎖;斷路器遙控/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

電動(dòng)機2000KW以下)

AM5SE-M

過(guò)流一段保護(啟動(dòng)中、已運行)、過(guò)流二段

保護、反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式負序過(guò)/負序

反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零序過(guò)流保護、熱過(guò)載保護、過(guò)負荷保護、堵轉保護、啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng)保護、低電壓保護、非電量保護、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警、零序過(guò)壓告警、FC

鎖、電壓不平衡保護、相序保護、電壓斷相保

護、過(guò)電壓保護;斷路器遙控/合閘操作;故

障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、

Eq等電參量測量。

35kV/10kV/6kV母聯(lián)

AM5SE-B

兩段式過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、后加速過(guò)流保護、進(jìn)線(xiàn)備/母聯(lián)備/聯(lián)切備/自適應備投、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警、母線(xiàn)充電保護;斷路器遙控/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路檢同期。

35KV/10kV/6kV電容器

AM5SE-C

兩段式定時(shí)限過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零序過(guò)流保護、欠電壓保護、過(guò)電壓保護、零序過(guò)電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警;斷路器遙控/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

主變

AM5SE-D2

兩圈變差動(dòng)速斷保護、比率制動(dòng)差動(dòng)保護

主變

AM5SE-TB

三段式過(guò)流保護(帶復合電壓、帶方向閉鎖)、反時(shí)限過(guò)流保護、零序過(guò)流保護、間隙零序電流保護、零序電壓保護、過(guò)負荷保護、啟動(dòng)通風(fēng)、閉鎖有載調壓、斷路器遙控分合

閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路、遙控升//急停、變壓器檔位測量;U、1、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

PT并列監測

AM5SE-UB

img47 

PT并列、低電壓告警、PT斷線(xiàn)告警、過(guò)電壓告警、零序過(guò)壓告警

大功率異步電機

AM5SE-MD

電機差動(dòng)速斷保護、比率差動(dòng)保護、啟動(dòng)中過(guò)流一段保護、已運行定時(shí)限過(guò)流保護、過(guò)負荷保護、零序過(guò)流保護、過(guò)熱保護、堵轉保護、低電壓保護、斷路器遙控分合閘、獨立操作回路、故障錄波、全電量測量;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

主變保護

AM5SE-D3

三圈變差動(dòng)速斷保護、比率制動(dòng)差動(dòng)保護

主變公共測控、進(jìn)線(xiàn)公共測控

AM5SE-K

20路遙信、10路開(kāi)出、遙測

35kV/10kV/6kV 弧光保護

ARB5-M

img48 

測量所有的常用電力參數,如三相電流、電壓,有功、無(wú)功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能,非常適合于實(shí)時(shí)電力監控系統。

ARB5-E

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DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進(jìn)行時(shí)鐘、費率時(shí)段等參數設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可RS485通訊接口與上位機實(shí)現數據交換。

ARB5-S

img50 

三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可2G/4G通訊。

35kV/10kV/6kV進(jìn)線(xiàn)柜電能質(zhì)量在線(xiàn)監測

APView500

img51 

相電壓電+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無(wú)功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電/ 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降(故障源定位)、電壓中斷、沖擊電流、1024點(diǎn)波形采樣、定時(shí)錄波、電能質(zhì)量合格率統計,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看,內32G,16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接+1WiFi+1USB接口支U盤(pán)到處數據,支61850協(xié)議。

35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節點(diǎn)測溫

ASD500

img52 

液晶屏顯示一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠/就地、分合閘、儲能旋鈕、預分預合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應、柜內照明控制、1路以太網(wǎng)、2RS485、1USB接口、GPS對時(shí)、高壓柜內電氣接點(diǎn)無(wú)線(xiàn)測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出

35kV/10kV/6kV傳感器

ATE400

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合金片固定,CT感應取電,啟動(dòng)電流大5安培,測溫范-50-125,測量精±1;傳輸距離空150

35kV/10kV/6kV間隔

電參量測量

APM810

img54 

三相I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電In,四象限電能,實(shí)時(shí)及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類(lèi)型及外部事件SOE16條事件記錄,支SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示

低壓進(jìn)線(xiàn)

APM810

三相I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電In;四象限電能;實(shí)時(shí)及需量;本月和上月峰值;電流、電壓不平衡度;負載電流柱狀圖顯示;66種報警類(lèi)型及外部事件SOE16條事件記錄,支SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示

AEM96

img55 

三相電參U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統計,正反向無(wú)功電能統計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規3×1.5(6)A,有功電能精0.5S,無(wú)功電能精2

0.4kV無(wú)功補償

ARC

img56 

I、U、Hz、cosΦ,具備過(guò)電壓保護、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過(guò)大保護功,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議

APM810

img57 

三相I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電In,四象限電能,實(shí)時(shí)及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類(lèi)型及外部事件SOE16條事件記錄,支SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示

ANSVC

img58 

ANSVC低壓無(wú)功功率補償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統中,能根據電網(wǎng)中負載功率因數的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補償,具有多種補償形式,可根據電網(wǎng)的實(shí)際情況,合理選用補償形式。

0.4kV有源濾波

AnSin--M

img59 

DSP+FPGA全數字控制方式,并聯(lián)在系統中,兼補諧波和無(wú)功;可251次諧波進(jìn)行全補償或特定次諧波進(jìn)行補償;具備完善的橋臂過(guò)流保護、直流過(guò)壓保護、裝置過(guò)溫保護功能;基于谷Fliutter框架構建的遙信、遙控軟件平臺,具備遠程服務(wù)與數據處理功能;支IOS、安卓、PC多平臺交互;具備超前和滯后的功率因數校正功能,可將三相不平衡負荷調整至平衡;具備動(dòng)態(tài)過(guò)溫降載功能,較大限度的保證濾波器的持續運行;具備智能風(fēng)扇轉速控制功能,根據負荷率和環(huán)境溫度智能控制風(fēng)扇轉速,降低損耗;具備動(dòng)態(tài)擴容功能。

0.4kV出線(xiàn)

AEM72

img60 

三相電參U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統計,正反向無(wú)功電能統計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規3×1.5(6)A,有功電能精0.5S,無(wú)功電能精2

ARD3M

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ARD3智能電動(dòng)機保護器適用于額定電壓AC690V、額定電流AC800A、額定頻率50/60Hz的電動(dòng)機,可與接觸器、電動(dòng)機起動(dòng)器等電器元件構成電動(dòng)機控制保護單元,有遠程自動(dòng)控制、現場(chǎng)直接控制、面板指示、信號報警、現場(chǎng)總線(xiàn)通信等功能。

ANHPD300

img62 

對用電設備產(chǎn)生的隨機高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用,能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形,對諧波噪聲進(jìn)行消化和吸收,防止保護裝置誤跳閘,保證用電設備正常運行。

DTSD1352

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三相電參U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相正向有功電能統計,總正反向有功電能統計,總正反向無(wú)功電能統計;紅外通訊;電流規格:經(jīng)互感器接3×1(6)A,直接接3×10(80)A,有功電能精0.5S,無(wú)功電能精2

變壓器繞組溫度檢測

ARTM-8

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8路溫度巡檢,熱電阻信號輸入,RS485接口,2路繼電器輸出,預PT100

變壓器接頭測溫

低壓進(jìn)出線(xiàn)柜接頭測溫

ARTM-Pn-E

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可以嵌入式安裝低壓柜面板上,每臺裝置可以接60個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器的數據。裝置帶有一485接口,可將采集到的溫度數據上傳到監控。2路告警出口,全電參量測量

ATE400

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合金片固定,CT感應取電,啟動(dòng)電流大5A),測溫范-50-125,測量精±1;傳輸距離空150

配套附件

AKH-0.66

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測量型互感器,采集交流電流信號

AKH-0.66L

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剩余電流互感器,采集剩余電流信號。

柜內環(huán)境溫濕度

AHE

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無(wú)線(xiàn)溫濕度傳感器,溫度精度±1,濕度精度±百分3RH,發(fā)射頻率5min,傳輸距:200m,電池壽命3年(可更換)

ATC600

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兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳,ATC600-ZATC600-C的傳輸距離空1000m,ATC600-C可接AHE傳輸的數據,1485,2路報警出口。

智能遠傳水表

物聯(lián)網(wǎng)水 LXSY-O-M/NB

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電子直讀式,高清晰液晶顯示,具備誤差自動(dòng)修正功能;各參數可設;斷電后數據可保10年以上;可根據需要擴展遠程控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)功能;可120下長(cháng)期工作,水解穩定;抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕,阻燃性能好;水資源免遭二次污染

智能遠傳

燃氣表

燃氣表

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直接讀取燃氣表的窗口值,無(wú)累計誤差;電子部分平時(shí)可不工作,可在讀表瞬間工作;直讀燃氣表無(wú)需初始化;表計地址可以靈活設定

冷熱量表

冷熱量表

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流量計量無(wú)機械齒輪,無(wú)磁傳感器,耐磨、耐腐蝕、防攻擊;電壓低或受到攻擊破壞時(shí)自動(dòng)報警;溫度傳感器斷路、短路時(shí)自動(dòng)報警;流量和溫度分段,準確度高;溫度的冷熱端采用數字方法修正和校準,誤差接近0;根據流速智能降耗;數據多重備份自動(dòng)糾錯技術(shù);低功耗

9 結論

總結分析了如何通過(guò)能源管理平臺的建設,實(shí)現對各種能源介質(zhì)和重要耗能設備的實(shí)時(shí)監視、控制、優(yōu)化調度和綜合管理,及時(shí)了解和掌握各種能源介質(zhì)的生產(chǎn)、使用以及各種能源管網(wǎng)、關(guān)鍵耗能設備的運行工況,做到科學(xué)決策,正確指揮,確保安全、可靠、經(jīng)濟運行,實(shí)現從經(jīng)驗型到分析型調度職能的轉變。利用新信息技術(shù)實(shí)現在信息化、可視化、自動(dòng)化及部分智能化四個(gè)方面內容,對化工企業(yè)建設能源管理平臺有非常重要的啟示作用,可指導企業(yè)如何發(fā)揮能源管理平臺的實(shí)施價(jià)值,從而提高企業(yè)能源利用效率和管理水平。

參考文獻

[1]鄭芳.企業(yè)能源管理平臺研究及應[J].《化工設計通訊,2020.

[2]侯衛,,金曉.大型化工企業(yè)能源管理系統的設計與實(shí)[J].自動(dòng)化與儀,2013(4).

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與選型手.2022.05.

[4]安科瑞企業(yè)能源管控平.2020.08.

 


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