綜合智慧能源管理系統架構研究
時間:2022-07-22 03:07:51
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隨著社會能源需求的上升,對于能源實施更加高效的管理成為了人們最為關注的問題。利用“互聯網+”的模式進行能源與互聯網融合發展已經成為了全新能源管理模式,通過綜合智慧能源管理系統能夠充分利用大數據、物聯網以及移動互聯網技術建立起能源管理服務平臺,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方面的內容,希望能夠對相關人士有所幫助。
1綜合智慧能源管理系統
工業企業是能源消耗大戶,節能一直是困擾我國各行業的重大問題之一,除了依靠節能技術降低能耗外,向能耗管理要效益是我們努力的方向。傳統的能源管理是電力、動力、水道各自獨立,采用制度能源管理模式,現已不適應現代化大規模生產的能源管理需要。科學的能源管理是現代化的信息集成模式,實現優化資源配置、改善能源合理利用,是從單一的裝備節能向智能化、系統化節能轉變的重要戰略措施,是創建節能減排、清潔生產的新型企業的必然要求。建立集中監測、分析、控制、管理于一身的工業企業能耗管理系統(EMS,EnergyManagementSystem),實現了能源系統電力、動力、水道等各單元的數據采集與監測、分析與控制、預測與管理等全方位的智能化管理模式,為提供經濟、高質的能源和優質、高效的服務創造了良好條件。綜合智慧能源管理系統的意義:第一,建立科學、完善的企業能源監督評價體系和能耗指標體系,提高企業監督管理水平,對重點工藝以及能耗設備進行有效的監控;第二,構建高效、統一的企業能源管理平臺,實現能源實時監控,能耗動態分析、能源優化控制、能源結構持續改進的全新能源鏈管理;第三,通過能源數據的計量、采集、處理與加工,分析能源運行實績,加強能源使用的計劃性、提高能源調度的決策效率、均衡能源負荷、達到削峰填谷;第四,實現企業涵蓋電力、焦爐煤氣、生產水、等全能源介質及環境質量的監測、管控;實現能源計量儀表檢定的規范化管理,確保能源計量數據的準確性和有效性;第五,對能源大數據進行統計分析,實現企業能效分析及能耗負荷預測;基于能源大數據構建的企業能耗模型,實現企業能源平衡與優化,促進企業節能降耗技術改造,推動企業逐步向低碳轉型;第六,全方位、實時掌握企業能源的運行狀態及分配,提高能源運行的可視化,能源的可追溯性,符合國家標準與質量規范要求。
2綜合智慧能源管理系統架構分析
2.1系統基本架構。系統結構如圖1所示。第一,支持多種的工業接口。與PLC接口(以太網接口,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及機器人接口、與PDA接口(工業wifi)、看板接口(Zig-bee)、SCADA、與工業視覺、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,支持多種組網方式。根據現場網絡情況系統全面支持:有線組網、有線\無線混合組網的多方式組網模式;第四,實現效果。獲得分類、分項能耗數據;能耗使用異常信息/采用節能設備、能耗系統優化控制、生產過程改造/制定具體能源管理措施:能源質量分析、能耗設備管理等。2.2軟件架構。軟件架構如圖2所示。第一,多角度剖析能源使用情況。通過對能源數據的同比、環比以及趨勢變化分析、對標分析、能源質量、對標分析等多角度、全面剖析企業能源的狀況,為企業的節能減排與能源管理提供強有力的數據支撐;第二,能源監控實時化與可視化。系統支持多類型的能源介質數據實時采集、監控;并通過數據可視化技術直觀的、清晰的把各類能源數據呈現給管理人員;第三,多終端能耗預警。支持PC、手機、平板等多種設備監測能耗情況,對重點設備的能耗情況進行重點監測,實現能耗超標預警提醒;第四,能耗信息報告化。準確分析、合理評價用能單位本身的能源使用情況和管理水平,并提供全面、科學的統計分析報告;第五,用能設備生命周期管理。建立完整的設備管理檔案,實現能源設備規劃、建設、維護等過程的智能化跟蹤管理和集中監控;第六,數據自定義上送。監測數據可無縫上送至第三方監測平臺(包括政府監測平臺);第七,能源實績管理。通過對各種能源介質的單價或動態價格的更新,并根據產耗關系計算產品生產能源成本。還可通過外供和回收指標,綜合計算產品單位能耗、CO2排放等實績指標,精準核算能源成本。
3綜合智慧能源管理系統典型應用
鋼鐵廠能源類型眾多,從能源的進入到輸出中間環節多,應用范圍廣,能源管理環節一步到位比較困難,在某個廠區建立生產線的能源管理系統。3.1具體解決方案第一,分區對用電進行計量、采集,在進線和變頻、變壓等諧波產生源處安裝帶電能質量的儀表;第二,通過智能流量計對水和汽進行采集計量;第三,對重要設備進行單獨計量和狀態監視;第四,采用能源管理系統在對電、水、汽進行采集、分析、統計,對生產線的能耗數據進行分項分析,監視大耗能設備運行狀況,通過峰平谷分時分段電價分析,節約用電成本,同時,對生產線的節能設備進行統計,分析節能效益。典型組網如圖3所示。3.2效益分析效益分析情況如表1所示。
4結束語
本文主要介紹了綜合智慧能源管理系統的具體情況,分析了其系統架構、特點和應用情況。通過本文的介紹能夠對能源管理提供一定參考和依據,對于提升能源管理水平具有現實意義。
作者:胡春磊 徐紅艷 單位:1.杭州凱達電力建設有限公司 2.國網浙江省電力公司余杭供電公司
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