摘(zhāi)要：環(huán)境(jìng)問題(tí)已成(chéng)為(wéi)製約(yuē)經(jīng)濟(jì)發(fā)展(zhǎn)的主要(yào)因素(sù)，為(wéi)此(cǐ)我(wǒ)國(guó)提(tí)出了節能(néng)減(jiǎn)排(pái)的(dí)目標。但目前我國節能減(jiǎn)排(pái)形勢依(yī)然嚴(yán)峻(jùn)。截至(zhì)2015年，全國(guó)能源(yuán)消費(fèi)總量達到了約(yuē)40億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。嚴(yán)峻的(dí)能源(yuán)短缺與資(zī)源矛盾(dùn)浪費(fèi)日(rì)益激(jī)烈，對於企業，尤其是高(gāo)能耗的(dí)工礦(kuàng)企業，須以科技手段實現能(néng)源(yuán)的實(shí)時監測與合理(lǐ)配(pèi)置。

關鍵(jiàn)詞(cí)：企(qǐ)業(yè)；能(néng)耗監測(cè)與(yǔ)能(néng)源管理係統；設(shè)計；實現

1引言

隨著改革(gé)開放(fàng)進入(rù)深水區，我國的經濟(jì)總量已(yǐ)躍居世(shì)界前(qián)列(liè) ，但是(shì)目(mù)前(qián)的發(fā)展(zhǎn)依然是(shì)建立(lì)在傳統的高能耗，低(dī)效率的模(mó)式上，而(ér)目前(qián)環境問(wèn)題愈(yù)發嚴(yán)峻(jùn)，對經濟發(fā)展的(dí)製約(yuē)也(yě)越來越嚴重，因(yīn)此(cǐ)，我們須采(cǎi)取(qǔ)科(kē)學技(jì)術，加強對能(néng)源的控製，建(jiàn)立(lì)*的企業能耗(hào)監測與(yǔ)能(néng)源管理係統。

2企(qǐ)業(yè)能耗監測與能源(yuán)管理係統(tǒng)的設計

2.1企(qǐ)業能耗監(jiān)測(cè)與(yǔ)能源管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)設(shè)計的(dí)目標

企業建立能耗(hào)監測與能(néng)源管(guǎn)理係(xì)統主要是為了對(duì)一些重(zhòng)要的耗(hào)能(néng)設備(bèi)以及(jí)能源介質(zhì)進行(háng)實(shí)時(shí)控製和(hé)監(jiān)控，進(jìn)而了解和掌(zhǎng)握(wò)各(gè)種能耗(hào)設備的(dí)運行(háng)情況(kuàng)和耗能(néng)情況，為做(zuò)出(chū)科學(xué)合(hé)理的(dí)決策提供(gōng)依據(jù)，從而(ér)達(dá)到(dào)能源(yuán)係統有(yǒu)效(xiào)，安全地(dì)運(yùn)行的(dí)目標。

設(shè)計(jì)能耗(hào)監測(cè)與能(néng)源管理(lǐ)係統(tǒng)的主要內(nèi)容(róng)包(bāo)含以(yǐ)下(xià)幾點：(1)采集(jí)能源(yuán)相關(guān)的數(shù)據和(hé)信息(xī)，對其進行實時(shí)監控；(2)*網絡(luò)係統(tǒng)及自(zì)動化(huà)係統 ；(3)挖掘(jué)企業的(dí)節能潛(qián)力，從(cóng)能(néng)源(yuán)的(dí)計劃，統(tǒng)計(jì)到(dào)考核形(xíng)成(chéng)多(duō)方位(wèi)的能源管理；(4)建立能源(yuán)調(tiáo)度模型(xíng)，從(cóng)而(ér)給出(chū)優化能源調(tiáo)度的可行(háng)性意見和(hé)建議。

2.2企業能(néng)耗(hào)監測與(yǔ)能源管(guǎn)理係(xì)統的主(zhǔ)要架(jià)構(gòu)

2.2.1采(cǎi)集(jí)能源數(shù)據(jù)網絡(luò)

能源(yuán)數據(jù)采(cǎi)集網絡(luò)可以在現有(yǒu)的(dí)基礎(chǔ)上，按照(zhào)可行性，冗餘性和(hé)可靠(kào)性將工礦(kuàng)企業的三(sān)級能源數(shù)據采(cǎi)集(jí)平台(tái)進(jìn)一步*，進(jìn)而(ér)建立(lì)更加(jiā)實(shí)用的能源數據采集網(wǎng)絡(luò)，以(yǐ)此(cǐ)來(lái)適(shì)應未來(lái)能(néng)流高(gāo)度集(jí)成(chéng)的(dí)需要(yào)。

2.2.2能(néng)源(yuán)監測(cè)控製中心

能源監(jiān)測控(kòng)製(zhì)中(zhōng)心主(zhǔ)要包含了(liǎo)和(hé)節(jié)能(néng)減排(pái)緊密(mì)相(xiāng)關(guān)的各(gè)種信息，比(bǐ)如(rú)耗(hào)電(diàn)設備(bèi)和耗能設備(bèi)，生(shēng)產(chǎn)關(guān)鍵(jiàn)信(xìn)息，質量安全(quán)環保信(xìn)息，能源(yuán)質量(liáng)信息等，並且相關信息(xī)還涉及(jí)一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。能源監(jiān)測(cè)中心具備(bèi)不同(tóng)的功能，比如狀態(tài)監視功能(néng)，查詢(xún)歷史趨勢，監控實時(shí)報表，集(jí)成(chéng)實時監控(kòng)等功能(néng)，再與(yǔ)生產管(guǎn)理係統(tǒng)進行(háng)集成，從(cóng)而達到(dào)管控(kòng)—體化的(dí)目的。

2.2.3能源(yuán)管理(lǐ)平台

能耗(hào)監測與能源(yuán)管理(lǐ)係統(tǒng)對整(zhěng)個計(jì)劃，調度和操作(zuò)，考(kǎo)核等過(guò)程進(jìn)行閉環(huán)管理(lǐ)，從事前(qián)，事中(zhōng)和(hé)事後(hòu)進(jìn)行多(duō)方位的(dí)考(kǎo)核(hé)田。

1)事(shì)前(qián)管理(lǐ)。能源(yuán)管理係統(tǒng)與(yǔ)生(shēng)產(chǎn)管理(lǐ)係(xì)統實現(xiàn)集成之後可(kě)以獲(huò)取相(xiāng)關的(dí)生產信(xìn)息，然(rán)後(hòu)再(zài)針對各個能源建(jiàn)立耗(hào)能(néng)模(mó)型，並(bìng)給(gěi)出各工序(xù)能源(yuán)介質(zhì)的消(xiāo)耗(hào)以及(jí)生產計劃，在事前做好(hǎo)靜(jìng)態管理(lǐ)。另外(wài)，能源(yuán)管理係統(tǒng)與(yǔ)能(néng)源調度係統進行集(jí)成，可以對能耗(hào)信(xìn)息進行一定的預(yù)測，然(rán)後再(zài)獲取(qǔ)相關(guān)的能(néng)源優(yōu)化(huà)調度(dù)建議。

2)事中監(jiān)督 。能耗監(jiān)測(cè)與能(néng)源(yuán)管理(lǐ)係統包(bāo)含調(tiáo)度(dù)運(yùn)行管(guǎn)理和質量環(huán)保(bǎo)管理對(duì)係(xì)統現場的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)況進行的(dí)實時跟(gēn)蹤 ，還(huán)可以(yǐ)對能(néng)源設備(bèi)進行在綫(xiàn)監督，利用*的數(shù)據(jù)分(fēn)析(xī)和挖(wā)掘工具分(fēn)析(xī)影響係(xì)統(tǒng)運行的不(bù)同因(yīn)素，並對能(néng)源(yuán)的(dí)調(tiáo)度(dù)和調整進(jìn)行準確的(dí)指(zhǐ)導(dǎo)，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能的(dí)目的。

3)事(shì)後考(kǎo)核(hé)。能(néng)耗(hào)監(jiān)測與(yǔ)能(néng)源(yuán)管理係統(tǒng)需要(yào)對能(néng)源(yuán)進(jìn)行控(kòng)製和(hé)管理(lǐ)，因(yīn)此，需要使本(běn)係統的計量結(jié)算功(gōng)能，考核(hé)功能，報表功能，統(tǒng)計分(fēn)析功能等得(dé)到實(shí)現。隻有這些功(gōng)能(néng)都(dū)得(dé)到實現才能(néng)獲取(qǔ)能(néng)源的計劃以(yǐ)及定(dìng)額(é)的(dí)執(zhí)行(háng)情況(kuàng)，能源(yuán)設備運(yùn)行情(qíng)況，環(huán)境與安全情(qíng)況等。對一(yī)些超(chāo)額(é)現象(xiàng)要進(jìn)行處(chǔ)罰(fá)，節能現(xiàn)象要給予獎(jiǎng)勵(lì)。在係(xì)統(tǒng)的運(yùn)行(háng)過程中要(yào)嚴格執行(háng)相(xiāng)關的(dí)考核(hé)製(zhì)度，改(gǎi)善當(dāng)前(qián)的高(gāo)能耗 ，低(dī)效益(yì)發展模式。

2.2.4預測(cè)，調(tiáo)度能(néng)源(yuán)模型

能耗監測與能源管(guǎn)理(lǐ)係統通過(guò)能(néng)流數據進行(háng)采集，監控和分(fēn)析，建立起(qǐ)能源(yuán)的調度與預(yù)測模(mó)型。此模型(xíng)可(kě)以(yǐ)對(duì)能(néng)耗(hào)情(qíng)況進行(háng)準確的(dí)預測(cè)，還可(kě)以(yǐ)進(jìn)行(háng)動(dòng)態模(mó)擬計算(suàn)，進(jìn)而根(gēn)據實際(jì)情(qíng)況給出優化調(tiáo)度方案，通(tōng)過對(duì)能源進(jìn)行合(hé)理(lǐ)的(dí)調度，使能(néng)源的(dí)利用(yòng)效率得(dé)到提高，繼而實(shí)現節能減排(pái)的目的(dí)。

3企(qǐ)業能耗監測與能源管(guǎn)理係統(tǒng)的(dí)實(shí)現

3.1監(jiān)測和管(guǎn)理能源(yuán)功能(néng)的(dí)實(shí)現(xiàn)

監測和管理功能的實現主(zhǔ)要是依據(jù) 係統(tǒng)使用(yòng)的 ESP-ISYS係統和(hé)綜合(hé)集(jí)成(chéng)平台，進(jìn)而建立(lì)對(duì)能(néng)源進行綜(zōng)合(hé)監控(kòng)的係統。本(běn)係統可以對相關信息(xī)進行(háng)覆(fù)蓋，比如(rú)質量(liáng)安(ān)全(quán)環保信息，耗(hào)能和(hé)耗電設(shè)備(bèi)信息(xī)等(děng)。能源管理平(píng)台(tái)對搜集到(dào)的三(sān)級能(néng)源(yuán)數據以及關鍵(jiàn)的耗(hào)能設備的運(yùn)行(háng)數據，相關(guān)生產數據(jù)，質量(liáng)環(huán)保數據等(děng)進行(háng)進(jìn)一步的集(jí)成和(hé)管(guǎn)理(lǐ)。

能(néng)源管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)還可(kě)以對(duì)收(shōu)集(jí)到(dào)的(dí)能源數(shù)據進行校(xiào)正和診(zhěn)斷，對(duì)各個耗(hào)能設(shè)備進行(háng)實(shí)時監視(shì)，故障診斷(duàn)與(yǔ)應(yīng)急聯動等功能，在實際(jì)的(dí)運(yùn)行過程中可以結(jié)合(hé)能(néng)源(yuán)優化調度係統實(shí)現(xiàn)能源的預(yù)測與優化(huà)調(tiáo)度(dù)等(děng)，進而實現(xiàn)能源(yuán)管控的—體(tǐ)化。

3.2數(shù)據采集(jí)與自動化功能的(dí)實(shí)現

本(běn)係(xì)統(tǒng)數據(jù)采集功能的(dí)實現(xiàn)主要是結(jié)合企業(yè)當(dāng)前的(dí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，利(lì)用三層(céng)交換(huàn)技術實現局域網的(dí)劃分。核(hé)心層(céng)一(yī)般采(cǎi)用工(gōng)業(yè)以(yǐ)太(tài)環網設計。

另(lìng)外(wài)，為(wéi)了(liǎo)滿(mǎn)足(zú)本(běn)係統(tǒng)的(dí)要求 ，需要采集的(dí)能源數(shù)據包含(hán)了(liǎo)一(yī)些耗(hào)能(néng)耗(hào)電(diàn)設備(bèi)運行(háng)數(shù)據，質量(liáng)環保(bǎo)安全數據，以及與(yǔ)能源相(xiāng)關的一些生(shēng)產(chǎn)數據等(děng)。在係統(tǒng)的(dí)具體(tǐ)運行(háng)過程中需要結(jié)合(hé)企業(yè)的實際情(qíng)況設(shè)置相(xiāng)應的計(jì)量(liáng)儀(yí)表，並且(qiě)還需(xū)要(yào)改(gǎi)造(zào)沒(méi)有(yǒu)通(tōng)訊接(jiē)口(kǒu)的計(jì)量儀表，這樣不(bù)但可以(yǐ)提高(gāo)能(néng)源儀表(biǎo)的(dí)配(pèi)備(bèi)率(shuài)，而且也(yě)為能源係(xì)統的監控與管理提供了堅實的保(bǎo)證。

3.3平衡(héng)和(hé)調(tiáo)度(dù)能源(yuán)功能(néng)的(dí)實(shí)現

本係統中能源的調度與平衡(héng)功能(néng)的(dí)實(shí)現需要在對(duì)能源數(shù)據的(dí)采(cǎi)集和分(fēn)析的基礎上進行，通過建立相關的優化(huà)調度模型，實(shí)現對(duì)能源(yuán)生產與消耗的(dí)預測。另外，可以借助(zhù)在(zài)綫(xiàn)係統(tǒng)對(duì)能源(yuán)進行動態模擬計(jì)算，還可(kě)以在預(yù)測(cè)和(hé)模(mó)擬的(dí)基礎(chǔ)上(shàng)對未來一段(duàn)時(shí)間內的(dí)能(néng)源消耗成本進(jìn)行(háng)簡(jiǎn)要的(dí)預測，給出更優(yōu)化(huà)的(dí)具(jù)體(tǐ)調(tiáo)度(dù)方案(àn)和意(yì)見，進而(ér)實(shí)現(xiàn)節能(néng)減排(pái)的(dí)目標(biāo)。

4平(píng)台介紹(shào)

AcrelEMS企業微(wēi)電(diàn)網係(xì)統通過(guò)在(zài)源(yuán)，網，荷(hé)，儲，充的(dí)各個關(guān)鍵節點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)，分析(xī)，保(bǎo)護，治(zhì)理裝(zhuāng)置，通過高(gāo)性(xìng)能(néng)邊緣(yuán)計算網關采集數據並(bìng)上(shàng)傳(chuán)至企業微網(wǎng)平台(tái)。平台根據(jù)電網價(jià)格，用(yòng)電負荷，電(diàn)網調度指令(líng)等情況，調整各係(xì)統控製(zhì)策(cè)略(lüè)並(bìng)遠程(chéng)下發(fā)，使(shǐ)企(qǐ)業微(wēi)電網始(shǐ)終合理穩(wěn)定運行，降低企業(yè)用電成本(běn)，實現能源互(hù)聯(lián)，信(xìn)息(xī)互動。

4.1業(yè)務邏輯(jí)圖(tú)

4.2平台架(jià)構(gòu)

4.3組(zǔ)網結(jié)構(gòu)

4.4平台功能

4.5主要(yào)功(gōng)能

4.5.1電力監(jiān)控(kòng)

實(shí)現電力係統的五遙(yáo)功能，根(gēn)據(jù)現(xiàn)場情況(kuàng)進行頁麵組(zǔ)態(tài)繪(huì)製(zhì)配(pèi)電(diàn)一次(cì)圖監(jiān)視(shì)，能(néng)實(shí)現曲(qū)綫(xiàn)趨勢分析，對電力參數進行(háng)集抄(chāo)，查(chá)看(kàn)綜保SOE事(shì)件，查(chá)看故(gù)障(zhàng)錄波(bō)，對電力參數進行平均(jūn)值(zhí)統(tǒng)計，對主要(yào)設備進行(háng)監(jiān)測如：直(zhí)流(liú)屏，發(fā)電機，變壓器等(děng)。

S

4.5.2電(diàn)能管理

提(tí)供(gōng)用(yòng)電(diàn)集(jí)抄(chāo)，用(yòng)電統(tǒng)計，分(fēn)時段用(yòng)電(diàn)統計(jì)，用電(diàn)同環比分(fēn)析，分(fēn)組(zǔ)用電統計(jì)等功(gōng)能(néng)。

4.5.3電能(néng)質量(liáng)

提(tí)供電(diàn)能(néng)質量的穩態監測(cè)，諧波(bō)頻(pín)譜(pǔ)圖分析(xī)，曲綫分析，SOE事(shì)件，ITIC，SEMI容忍度曲綫分析，故(gù)障錄波等功(gōng)能。

4.5.4能耗分(fēn)析

提供支(zhī)路(lù)能耗統計，分組能耗(hào)統(tǒng)計，能(néng)耗(hào)折(zhē)標(biāo)統(tǒng)計，能耗(hào)同(tóng)環比(bǐ)分(fēn)析(xī)，能源(yuán)流向(xiàng)圖等功(gōng)能。

4.5.5分布(bù)式(shì)光伏

提供(gōng)光(guāng)伏(fú)電(diàn)站(zhàn)運(yùn)行監(jiān)視(shì)，逆變器運(yùn)行監(jiān)視，電站發(fā)電(diàn)統計，逆變器發電統計(jì)，光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)配(pèi)電監測(cè)，逆變器曲綫分(fēn)析(xī)等(děng)功(gōng)能。

4.5.6檔案，運維(wéi)

提(tí)供(gōng)設(shè)備定義，設備(bèi)檔案管(guǎn)理，設備(bèi)保養(yǎng)報表，設備(bèi)二維碼維(wéi)護(hù)等功(gōng)能。提供任務管理(lǐ)，巡檢記錄，缺(quē)陷(xiàn)記錄(lù)，消(xiāo)警(jǐng)記(jì)錄，搶修(xiū)記錄，通(tōng)知工單等功(gōng)能。

4.6硬件選(xuǎn)型

5結語(yǔ)

在(zài)國(guó)外(wài)，很(hěn)多公司已(yǐ)經開始(shǐ)應(yīng)用能耗監測(cè)和能源管理係(xì)統，歐(ōu)洲專門(mén)有(yǒu)一項研(yán)究(jiū)工程致力於為中小(xiǎo)企業中的製造型(xíng)企(qǐ)業開發(fā)具體提高能效(xiào)的方(fāng)法。目前(qián)，能源管理(lǐ)過程中應用(yòng)的新方(fāng)法主(zhǔ)要有(yǒu)：(1)將現有(yǒu)的能(néng)源管理軟件(jiàn)與AMI～MOSES平台進行整合；(2)為收(shōu)集(jí)能耗(hào)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析和(hé)運(yùn)行(háng)平(píng)台提供新(xīn)的(dí)硬件(jiàn)。

對我(wǒ)國(guó)而(ér)言，能耗(hào)管理起步較(jiào)晚(wǎn)，因此(cǐ)，目前能耗監(jiān)測與(yǔ)管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)尚不(bù)*，但(dàn)有很(hěn)大(dà)的發(fā)展空(kōng)間(jiān)。無(wú)論(lùn)政府還是企業管理(lǐ)者(zhě)都(dū)要(yào)認識(shí)到計算(suàn)機技(jì)術對現(xiàn)代化管理起(qǐ)到(dào)的(dí)重(zhòng)要作用，它不但可以(yǐ)使企(qǐ)業的(dí)運(yùn)行(háng)成本(běn)不斷(duàn)降低，而且(qiě)使企(qǐ)業(yè)實(shí)現(xiàn)了(liǎo)信息化的(dí)管理。目前，我(wǒ)國國(guó)內(nèi)不少研(yán)究(jiū)機(jī)構已致(zhì)力於這方(fāng)麵的工作，也(yě)提(tí)出了(liǎo)相(xiāng)關(guān)的(dí)建議(yì)，旨(zhǐ)在(zài)改變(biàn)我國工礦企(qǐ)業當前高能耗，低收益的(dí)發展(zhǎn)模(mó)式。企業(yè)建立起能(néng)耗監(jiān)測與能源管理(lǐ)係統(tǒng)，可(kě)以(yǐ)對企(qǐ)業中(zhōng)的(dí)一些耗(hào)能設備，質量(liáng)環境數據等進(jìn)行(háng)分(fēn)析整(zhěng)理，進(jìn)而(ér)充(chōng)分發揮(huī)係統(tǒng)的(dí)能(néng)源(yuán)調(tiáo)度與(yǔ)平衡功能(néng)，為未來一段(duàn)時間(jiān)內(nèi)的(dí)能(néng)源(yuán)消(xiāo)耗成(chéng)本(běn)進行(háng)分析，並(bìng)給出(chū)可行的能(néng)源調(tiáo)度方(fāng)案(àn)。

參考文獻(xiàn)

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