工礦企業(yè)
Acrel-5000能源管理系統(tǒng)在某美資工廠的應(yīng)用
摘要：工廠是高能耗的生產(chǎn)型企業(yè)，如何實(shí)現(xiàn)工廠能源的有效管理在節(jié)能減排降耗、提高資源利用率方面就顯得為重要，對(duì)實(shí)施國(guó)家 “十三五”節(jié)能降耗、綠色發(fā)展指標(biāo)有著很大程度上的必要性。本文主要介紹通過(guò)對(duì)安科瑞能源管理系統(tǒng)使用，對(duì)工廠進(jìn)行有效的能源管理，能夠降低工廠的能源損耗，幫助企業(yè)降低用能成本，有利于提高企業(yè)的發(fā)展質(zhì)量和效益。
關(guān)鍵詞：高能耗企業(yè)；安科瑞；降低用能成本;
1 引言
能源是社會(huì)發(fā)展不可或缺的動(dòng)力來(lái)源,但在資源緊張的當(dāng)今社會(huì),能源的有效利用已成為迫切要求,成為衡量企業(yè)乃至國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。能源管理事關(guān)國(guó)家和企業(yè)的興衰。
2 設(shè)計(jì)依據(jù)
ISO/IEC11801 《國(guó)際綜合布線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)》
GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》
GBT 50063-2008 《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》
IEC 61587 《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》
DL/T448-2000 《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》
中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法
GB/T23331-2009 能源管理體系要求
GB/T15316-2009 節(jié)能檢測(cè)技術(shù)通則
GB/T15587-2008 工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則
GB/T17167-2006 用能單位能源計(jì)量器具配置和管理通則
GB/T50034-2004 建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T3485 評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則
GB/T13234-2009 企業(yè)節(jié)能量計(jì)算方法
GB/T 6422-2009 用能設(shè)備能量測(cè)試導(dǎo)則
GB/T17166 企業(yè)能源審計(jì)技術(shù)通則
GB/T50093 自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范
DL/T 645-1997多功能電能表通信規(guī)約
DL/T 645-2007多功能電能表通信規(guī)約
GB/T 778 冷水表
CJ/T 188-2004 戶(hù)用計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件
GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范
3 項(xiàng)目概況
該工廠在規(guī)劃時(shí)就考慮到能源計(jì)量系統(tǒng)的建立，為大部分設(shè)備配備了智能化能源計(jì)量設(shè)備，并預(yù)留了通訊接口，現(xiàn)希望在此基礎(chǔ)上建立一套完整的、具有較高水平的能源管理系統(tǒng)。
目的是通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的、成熟可靠的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，準(zhǔn)確、快速的記錄能源消耗相關(guān)數(shù)據(jù)，并提供能源數(shù)據(jù)監(jiān)控、查詢(xún)、分析工具，供各相關(guān)部門(mén)查詢(xún)分析能源相關(guān)信息。
根據(jù)工廠需求，安科瑞電氣股份有限公司為其搭建了一套能源管理系統(tǒng)。
4 系統(tǒng)架構(gòu)
根據(jù)工廠實(shí)際情況進(jìn)行組網(wǎng)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：該能源管理系統(tǒng)設(shè)置一套能源主機(jī)和兩套能源區(qū)域分機(jī)，根據(jù)各個(gè)區(qū)域的權(quán)限進(jìn)行能源監(jiān)視和管理。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
5 系統(tǒng)軟件模塊
該能源管理系統(tǒng)能夠以配電一次干線(xiàn)圖的形式直觀顯示配電線(xiàn)路的分布情況，同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開(kāi)關(guān)的分合閘狀態(tài)，接地刀閘狀態(tài)及相關(guān)故障、告警信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示在系統(tǒng)界面中。
功能要求：高壓回路的一次圖界面應(yīng)顯示回路名稱(chēng)、三相電流、三相線(xiàn)電壓、總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)、頻率和開(kāi)關(guān)量光字牌。10kV配電系統(tǒng)中所需要監(jiān)測(cè)的開(kāi)關(guān)量為：斷路器分合閘信號(hào)、手車(chē)工作/試驗(yàn)位置信號(hào)、遠(yuǎn)方/就地切換位置信號(hào)、彈簧儲(chǔ)能位信號(hào)、接地刀信號(hào)、高溫跳閘信號(hào)、高溫報(bào)警信號(hào)、事故信號(hào)和預(yù)告報(bào)警信號(hào)；低壓進(jìn)線(xiàn)回路電參量界面顯示：回路名稱(chēng)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、三相電流、三相電壓、總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)、頻率和正向有功電能累計(jì)值。低壓出線(xiàn)回路界面顯示：回路名稱(chēng)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、三相（單相）電流。每個(gè)回路旁設(shè)置詳細(xì)參數(shù)按鈕，通過(guò)點(diǎn)擊可查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、總有功功率、分相有功功率、總無(wú)功功率、分相無(wú)功功率、總功率因數(shù)、分相功率因數(shù)、頻率、正向有功電能、反向有功電能、感性無(wú)功電能、容性無(wú)功電能。
系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報(bào)表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。
系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線(xiàn)回路（或重要負(fù)荷的出線(xiàn)）設(shè)計(jì)了負(fù)荷趨勢(shì)曲線(xiàn)。便于配電維護(hù)人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶(hù)單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，適時(shí)調(diào)整需量申報(bào)，減少因需量偏差過(guò)大造成的多余繳費(fèi)。
安科瑞能源管理系統(tǒng)具有對(duì)實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。在監(jiān)控畫(huà)面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數(shù)、查詢(xún)的時(shí)間段或選擇查詢(xún)近期更新的記錄數(shù)等，并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。該功能方便用戶(hù)進(jìn)行事故追溯查詢(xún)。
反映企業(yè)當(dāng)年用能各分類(lèi)能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗，并計(jì)算得到單位面積能耗；
企業(yè)中的能耗分類(lèi)雖然較多，但是能通過(guò)表計(jì)計(jì)量的主要有電、水能源。
反映某分類(lèi)能耗（例如電）當(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期、當(dāng)年及上年同期的用能及對(duì)比，增長(zhǎng)百分比及增加值；
反映某分類(lèi)能耗過(guò)去48小時(shí)、過(guò)去31天、過(guò)去12個(gè)月、過(guò)去3年的用能趨勢(shì)；
反映某分項(xiàng)能耗的當(dāng)月用能餅圖；
反映某分類(lèi)能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖；
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)的能源計(jì)劃管理基于生產(chǎn)需要和能源指標(biāo)要求，綜合考慮按產(chǎn)線(xiàn)/生產(chǎn)設(shè)備、車(chē)間、班組等實(shí)際需求，可手動(dòng)輸入/獲取適合用能單位的能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，形成年、季、月、日的曲線(xiàn)圖，其中年、季、月、日顯示方式可選擇,和國(guó)家以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形成能耗對(duì)標(biāo)；
統(tǒng)計(jì)各個(gè)部門(mén)的用電，用水等能耗
可以統(tǒng)計(jì)各個(gè)車(chē)間，辦公室等等的用能排名，支持正序和逆序排序，也可作為考核的一個(gè)依據(jù)；
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)可將各種類(lèi)型（電、水、氣）和各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進(jìn)行同比環(huán)比分析，檢驗(yàn)節(jié)能效果，根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績(jī)效考核，以及節(jié)能目標(biāo)的修正；
時(shí)間精度到分鐘；
統(tǒng)計(jì)各個(gè)車(chē)間，辦公室等區(qū)域的用能;
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)建立能耗折標(biāo)系統(tǒng)，將各類(lèi)能源消耗折算成標(biāo)準(zhǔn)煤或CO2排放量，配置各類(lèi)能源消耗的費(fèi)率，設(shè)置不同能源類(lèi)型的不同時(shí)間段的能源單價(jià)，將能源消耗折算為標(biāo)準(zhǔn)煤、費(fèi)用金額后進(jìn)行綜合比較
根據(jù)配置相關(guān)信息，合計(jì)出各類(lèi)產(chǎn)品單耗，用能成本統(tǒng)計(jì)，各個(gè)用能計(jì)量等
系統(tǒng)亦可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線(xiàn)能耗、班組能耗及車(chē)間能耗統(tǒng)計(jì)。
本系統(tǒng)軟件設(shè)置多達(dá)上百種密碼分區(qū)和密碼設(shè)置，為系統(tǒng)管理員、后勤管理人員、設(shè)備維護(hù)人員等提供分級(jí)密碼，并對(duì)所有操作自動(dòng)進(jìn)行帶時(shí)標(biāo)事件記錄，可建立良好的反事故措施。
為了使實(shí)時(shí)系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)提供可靠的安全保護(hù)措施，所有的系統(tǒng)操作員能夠根據(jù)權(quán)限大小賦予某特性，這些特性規(guī)定了各個(gè)操作員對(duì)系統(tǒng)及各種活動(dòng)的適用范圍，如用戶(hù)名，口令字，操作權(quán)限及操作范圍等特性。
6 能源系統(tǒng)搭建的意義
根據(jù)企業(yè)能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。
企業(yè)能源相關(guān)數(shù)據(jù)在線(xiàn)采集是企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，根據(jù)企業(yè)自身需求完善一、二、三級(jí)能源器具的配備，并根據(jù)生產(chǎn)要求，完善其他不可采集數(shù)據(jù)（如手工錄入產(chǎn)量等）。
能效監(jiān)控是企業(yè)能源精細(xì)化管理的重要手段。能源系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)主要生產(chǎn)線(xiàn)能源消耗數(shù)量和質(zhì)量、能耗相關(guān)工藝設(shè)定值及產(chǎn)品產(chǎn)量監(jiān)控；可實(shí)時(shí)監(jiān)控中電能耗設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；對(duì)主要能耗工序班組或產(chǎn)品實(shí)施統(tǒng)計(jì)過(guò)程分析管理，發(fā)揮信息系統(tǒng)扁平化管理優(yōu)勢(shì)，根據(jù)能耗預(yù)警指標(biāo)體系，設(shè)計(jì)能耗預(yù)警機(jī)制，定制能源預(yù)警功能，便于企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理能源浪費(fèi)現(xiàn)象，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化調(diào)度及使用。
能效分析時(shí)能源管理中心挖掘企業(yè)節(jié)能潛力的重要抓手。通過(guò)對(duì)全廠能量平衡分析、能效分析、能效對(duì)標(biāo)管理、KPI相關(guān)性分析等手段，系統(tǒng)地分析企業(yè)能效水平及其影響因素，有效評(píng)估節(jié)能技改效果，為企業(yè)持續(xù)提高能效水平提供有力支撐。
能效績(jī)效考核是企業(yè)能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源管理閉環(huán)管控的重要環(huán)節(jié)，企業(yè)須對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)、耗能生產(chǎn)工序和耗能設(shè)備的能效進(jìn)行分析，科學(xué)制定績(jī)效考核指標(biāo)體系，將企業(yè)的獎(jiǎng)懲制度與能效績(jī)效考核掛鉤。通過(guò)能源管理系統(tǒng)計(jì)算個(gè)生產(chǎn)班次能效績(jī)效水平達(dá)標(biāo)情況，實(shí)現(xiàn)能效績(jī)效考核的合理、公正和及時(shí)。
8 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)全廠各區(qū)域電、水等能源介質(zhì)的統(tǒng)一綜合管理，使得車(chē)間能對(duì)各區(qū)域設(shè)備能源使用情況進(jìn)行查詢(xún)分析，幫助車(chē)間人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機(jī)會(huì)，提高企業(yè)的能源利用效率，科學(xué)有效地管理企業(yè)的能源使用，從而降低能源使用費(fèi)用，為建立節(jié)約型社會(huì)發(fā)揮作用。
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