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淺談能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)在煤層氣企業(yè)中的應(yīng)用

更新時間:2025-03-17      瀏覽次數(shù):9

安科瑞 陳聰

摘要:隨著國家節(jié)能政策不斷出臺,企業(yè)節(jié)能減排的壓力逐年增加,加強對企業(yè)能源利用狀況、任務(wù)指標(biāo)完成情況動態(tài)跟蹤勢在必行。該文從需求分析、設(shè)計思想、功能架構(gòu)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計到功能設(shè)計與應(yīng)用、應(yīng)用效果等方面介紹了某煤層氣企業(yè)建設(shè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)全過程,對其他能源公司建設(shè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)有重要借鑒意義。

關(guān)鍵詞:節(jié)能減排;煤層氣企業(yè);能耗在線監(jiān)測系統(tǒng);能源管理

0、引言

隨著節(jié)能工作向系統(tǒng)化、精細(xì)化、信息化方向發(fā)展,運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段深挖、細(xì)挖節(jié)能潛力成為必然趨勢。為此國家平臺+省級平臺+重點用能單位接入端系統(tǒng)”的架構(gòu),加快推進重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè),是推進能源生產(chǎn)和消費革命、深化創(chuàng)新節(jié)能工作的必然選擇,是企業(yè)進一步挖掘節(jié)能潛力、提高能源管理精細(xì)化水平的客觀需要,也有利于培育和發(fā)展節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。

  1. 案例企業(yè)能耗現(xiàn)狀及問題

案例企業(yè)所消耗的能源包括煤層氣、電力、柴油、汽油和新水;其中,電力和新水是公司購入的主要能源。煤層氣全部是自產(chǎn)自用,主要用于氣動機及燃?xì)獍l(fā)電機組;柴油主要用于柴油發(fā)電機組;電力大部分為外購所得,主要為生產(chǎn)生活供電,少部分通過燃?xì)獍l(fā)電獲得;新水通過市政管網(wǎng)供應(yīng);汽油為日常辦公車輛所使用。用能系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 用能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前案例企業(yè)能源管理相對粗放,在能源管理過程中存在一些問題:1)時間數(shù)據(jù)以月度為主,粒度不足。部分能流數(shù)據(jù)未進行時間精細(xì)化分析,且受人為因素影響顯著,不利于實時監(jiān)管。2)空間數(shù)據(jù)以全廠級為主,粒度不足。案例企業(yè)上報的數(shù)據(jù)多為全廠級別的能耗數(shù)據(jù),能耗數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確到采氣廠和單井,不能滿足能耗對比對標(biāo)分析。3)數(shù)據(jù)采集質(zhì)量問題。手工填報可能存在錄入錯誤、月度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差,缺少指標(biāo)優(yōu)劣評估依據(jù)。

2、需求分析

2.1 國家要求

根據(jù)《重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(實行)》,全國重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)包括政府系統(tǒng)平臺。

2.2企業(yè)需求

目前案例企業(yè)能源管理相對粗放,因此需要建設(shè)自身的能源管理系統(tǒng),采用信息化、自動化技術(shù)集成企業(yè)能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、分析處理和管理等功能,從而提高能源利用效率完成節(jié)能任務(wù)目標(biāo)。

3、設(shè)計要求

3.1可用性

系統(tǒng)設(shè)計要充分考慮整個工程環(huán)境中的不同因素,以保證在現(xiàn)場安裝調(diào)試后系統(tǒng)能夠立即穩(wěn)定可靠運行。

3.2可維護性

系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)備便于維護,各部件都具有自檢和聯(lián)機診斷校驗的能力。軟件有備份,便于工程師安裝啟動,應(yīng)用程序易于擴充,數(shù)據(jù)庫存取為用戶程序留有接口并提供二次開發(fā)的數(shù)據(jù)庫資料,便于用戶自行編制的程序加入系統(tǒng)中運行。

3.3容錯能力

軟、硬件設(shè)備具有良好的容錯能力。當(dāng)各軟、硬件功能與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的通訊出錯,以及當(dāng)運行人員或工程師在操作過程中發(fā)生一般性錯誤時,均不影響系統(tǒng)的正常運行;對意外情況引起的故障,系統(tǒng)具備恢復(fù)能力。

3.4安全性

軟、硬件設(shè)備的運行均不會危及變電所的安全穩(wěn)定運行和工作人員的安全。軟件系統(tǒng)各程序模塊交互接口均采用參數(shù)編碼加密處理和參數(shù)有效性驗證處理、防SQL注入檢測的技術(shù)確保系統(tǒng)安全正常運行。通過加裝網(wǎng)絡(luò)防火墻對系統(tǒng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)及其通訊端口進行集中管理,較大程序減低病毒入侵和破壞。用戶訪問系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)采用嚴(yán)格的用戶角色分級授權(quán)管理,登錄用戶僅能夠查看對應(yīng)的授權(quán)方案功能和數(shù)據(jù)。確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問的安全性和合法性。

4、總體設(shè)計

4.1總體架構(gòu)

如圖2所示,能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)分為四個層次,底層為數(shù)據(jù)采集層,包括OPC協(xié)議、 Modbus協(xié)議、串口協(xié)議、數(shù)據(jù)庫采集或第三方系統(tǒng)采集等。在采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)清洗及數(shù)據(jù)治理使數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,然后進行數(shù)據(jù)加工計算,形成方便應(yīng)用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立微服務(wù)平臺,提供統(tǒng)一的網(wǎng)關(guān)入口,進行統(tǒng)一的認(rèn)證,注冊機構(gòu)對所有的API統(tǒng)一管理,配置機構(gòu)保存所有的配置數(shù)據(jù),提供各種數(shù)據(jù)服務(wù),為應(yīng)用層提供支持。在平臺服務(wù)層上為應(yīng)用服務(wù)層,創(chuàng)建了豐富的應(yīng)用服務(wù),包括用戶登錄,權(quán)限管理,設(shè)備管理,數(shù)據(jù)可視化服務(wù)綜合展示,能源綜合管理,能耗實績管理,能源報表管理等等。

圖2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

4.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>

如圖3所示,整個拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)主要包含工控網(wǎng)、數(shù)采網(wǎng)、辦公網(wǎng)、政府能源監(jiān)管需求。

圖3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)

4.3功能架構(gòu)

如圖4所示,能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)基于過程信息集成平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā),可以方便地配置所需要的功能和特性,能大限度地開發(fā)適應(yīng)企業(yè)自身特點的系統(tǒng)。其功能架構(gòu)主要分為儀表采集層、國家管理平臺,為其能源監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐。

圖4 系統(tǒng)功能架構(gòu)

5、功能設(shè)計與應(yīng)用

5.1綜合展示

綜合展示基于各類指標(biāo)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,為用戶提供全過程多維度、多角度的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)綜合展示。通過該模塊,上級公司用戶能夠方便直觀地瀏覽目前的能源消耗總量、各類能源消耗量以及下屬分公司關(guān)鍵指標(biāo)使用情況。包括當(dāng)月累計和全年時間粒度的油氣總產(chǎn)量、累計綜合能耗和累計碳排放量的數(shù)據(jù)展示,以及基于GIS地圖的各下屬分公司的關(guān)鍵指標(biāo)對比。

5.2能源計劃與實績

根據(jù)年度節(jié)能計劃,將能耗指標(biāo)逐級分解、落實到下屬各分公司。上級公司結(jié)合政府和自有要求配置目標(biāo)指標(biāo)并輸入系統(tǒng)。能源指標(biāo)參數(shù)包括綜合能耗、碳排放量、新水用量、節(jié)能量、節(jié)水量、單位油氣生產(chǎn)能耗、單位油氣生產(chǎn)水耗七個指標(biāo)。能源實績管理指標(biāo)參數(shù)包括綜合能耗、碳排放量、新水用量、節(jié)能量、節(jié)水量、單位油氣生產(chǎn)能耗、單位油氣生產(chǎn)水耗七個指標(biāo)。

5.3能耗統(tǒng)計管理

集中展示公司的總能耗產(chǎn)量、節(jié)能/節(jié)水量統(tǒng)計、分類能耗統(tǒng)計,并可按照時間、介質(zhì)種類、分公司構(gòu)成等多個維度需求生成表格、餅圖等合理的可視化展示內(nèi)容。頁面可按照年度和月度選擇查詢并進行可視化展示和對比。

5.4能耗數(shù)據(jù)預(yù)測

基于能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計,選用合理的時間序列建立數(shù)學(xué)計算模型實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的預(yù)測,并根據(jù)實際情況不斷學(xué)習(xí)修正。

5.5對標(biāo)分析

如圖5所示,以采氣廠為單位,橫向?qū)?biāo)“單位開采量電耗”、“單位外輸量電耗”、“單位開采量綜合能耗”、“單位外輸量綜合能耗”等關(guān)鍵指標(biāo)。以同類耗能設(shè)備為主體,橫向?qū)?biāo)設(shè)備的運行效率和主要能效參數(shù),并可根據(jù)相似工況設(shè)置各區(qū)域的“突出值”、“較優(yōu)值”等*桿數(shù)值的方式與實際情況形成對比。

圖5 采氣廠對標(biāo)

5.6集氣站監(jiān)測

實現(xiàn)集氣站內(nèi)煤層氣關(guān)鍵點處溫度、壓力、流量等工藝參數(shù)的監(jiān)測。實現(xiàn)集氣站內(nèi)透平壓縮機能效參數(shù)及能耗參數(shù)的實時監(jiān)測。

6、應(yīng)用成效

(1)提升了能源數(shù)據(jù)時間顆粒度。案例企業(yè)能耗數(shù)據(jù)顆粒度由月度數(shù)據(jù)精細(xì)到分鐘級,耗能設(shè)備甚至到秒級,能耗數(shù)據(jù)采集更加有效,提高了案例企業(yè)節(jié)能工作的實時監(jiān)管。

(2)提升了能耗數(shù)據(jù)空間粒度。案例企業(yè)能耗數(shù)據(jù)空間粒度大大提升,數(shù)據(jù)較大采集粒度可到單井,擴大了案例企業(yè)實時監(jiān)測范圍。

(3)提高了能耗數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。案例企業(yè)通過自動采集大部分實物量并相應(yīng)計算能耗數(shù)據(jù),提升了能耗數(shù)據(jù)時效性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

7、后續(xù)改進思路

案例企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)基本實現(xiàn)企業(yè)自身用能監(jiān)管要求,但生產(chǎn)工藝、耗能設(shè)備等能量優(yōu)化還存在空白,仍需長期的實踐應(yīng)用和不斷完善。案例企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)二期建設(shè)將以能量優(yōu)化為抓手,利用數(shù)據(jù)預(yù)測技術(shù)和控制優(yōu)化技術(shù),提升能源數(shù)據(jù)的使用水平,建立能源系統(tǒng)對生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的有效支撐,實現(xiàn)企業(yè)能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

8、安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述

安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、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(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)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、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)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(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

9、應(yīng)用場所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

10、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊,平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。

系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設(shè)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型的儀表等,也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任,這些設(shè)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、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲,并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:

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11、系統(tǒng)功能

平臺采用自動化、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(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)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(jié)能潛力,為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

11.1平臺登錄

在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,進行登錄,防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

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11.2大屏展示

用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面,展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況,點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

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11.3首頁

首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

11.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況,同時能更快的掌握點位的報警,并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

  • 能源實時監(jiān)控:對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測,確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)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、氣的消耗情況進行實時展示;當(dāng)能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等;

    • 配電圖:將配電房真實情況畫入配電圖,實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

    • 實時統(tǒng)計:實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值;

    • 數(shù)據(jù)展示:通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù);

  • 檢測:對能源報警信息進行集中顯示,可以對報警閾值信息進行相關(guān)處理操作,可以對報警參數(shù)進行在線設(shè)置,當(dāng)能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示;

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11.5視頻監(jiān)控

接入攝像頭,實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。

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11.6變壓器監(jiān)控

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

11.7儀表實時監(jiān)控

展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化,以曲線圖的方式展示。

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11.8能源中控

將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個看板中,能從多個維度對比分析,實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標(biāo)煤排放等的情況。

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11.9用能統(tǒng)計

從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設(shè)備、班組、分項等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析,折標(biāo)對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計,找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費。

產(chǎn)線用能統(tǒng)計

11.1*成本分析

統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點(工廠、車間)的當(dāng)年、季度、月、周、日各類能源消耗費用,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。

11.11產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖,并進行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標(biāo)對標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。

產(chǎn)品單耗

11.12績效分析

對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換,按班組、區(qū)域、車間,產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進行日、周、月、年、指*時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標(biāo)進行KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力,評定能源消耗是否合理。

績效分析

11.13運行監(jiān)測

系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測設(shè)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(tǒng)一次運行監(jiān)視??芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù),支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關(guān)能源用量。

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11.14自定義能耗報表

用戶可通過自定義報表頭與列,靈活生產(chǎn)各種報表,查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗,單耗,成本,綜合能耗等信息,并同比、環(huán)比報表,支持導(dǎo)出報表。

1614130477(1)

11.15同比、環(huán)比

提供能耗成本的圖形對比分析,包括分時段(日、月、年)的同比、環(huán)比分析,分類、分時段、分項(地點、機構(gòu)、設(shè)備)統(tǒng)計圖形對比分析(柱狀圖、餅圖、堆積圖等)。

12

同比

11

環(huán)比

11.16分析報告

以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運行情況、運維情況等進行仔細(xì)的統(tǒng)計分析,讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況,并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,從而找出改善點,以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。

分析報告

11.17能耗設(shè)備用能

監(jiān)控耗能設(shè)備運行、停機及異常狀態(tài),及時解決設(shè)備故障停運導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。

11.18線損分析

根據(jù)節(jié)點、能源分類,查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題,提醒用戶及時進行干預(yù)。

11.19碳排放管理

按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M行統(tǒng)計,并進行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進行計算,并結(jié)合減排指標(biāo)實現(xiàn)超標(biāo)預(yù)警,提升區(qū)域減排水平,促進碳達峰目標(biāo)實現(xiàn)。

11.20電能質(zhì)量監(jiān)測

實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等,確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標(biāo),避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。

11.21運維管理

系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設(shè)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(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺,進行故障報修、跟進維修進度,滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。

1594690526(1)

11.22報警管理

針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控,實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災(zāi)隱患報警、能耗超標(biāo)報警、限電報警等,幫助企業(yè)提前預(yù)警,避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級分類報警,可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。

11.23能耗抄表

可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值,可自定義抄表的分類分項。

11.24能耗分析自定義時間抄表

可自定義時間段內(nèi)各個拓?fù)涔?jié)點的能耗值,可自定義抄表能耗值的的分類分項。

11.25容需量報表

提供容需量報表,實時展示容量需量價格的變化情況,幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需,降低基本電費。

11.26復(fù)費率報表

對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析,為企業(yè)分時用電,優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

11.27文檔管理

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

11.28 3D可視化大屏

對場景進行虛擬仿真,展示各區(qū)域運行及能源消耗情況,可實現(xiàn)分層預(yù)覽、轉(zhuǎn)場展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果,支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定。

11.29 3D子系統(tǒng)

對各動力子系統(tǒng)進行虛擬仿真,展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)備的實時狀態(tài)及能源消耗情況,可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。

11.30工業(yè)組態(tài)

可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖,展示設(shè)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(jiān)測數(shù)據(jù)。

11.31自定義駕駛艙

可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙,以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。

11.32基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

對系統(tǒng)的項目、探測器、設(shè)備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。

1594690628(1)

11.33手機APP

APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

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11.34知識產(chǎn)權(quán)證書

Acrel-700工業(yè)能耗管理平臺軟著企業(yè)能源管家

12、系統(tǒng)硬件配置

應(yīng)用場景

型號

圖 片

保護功能

企業(yè)能源管控平臺

Acrel-7000

安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動化、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(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況。

智能網(wǎng)關(guān)

Anet-2E8S1

8路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)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(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù);輸入電源:AC/DC 220V,導(dǎo)軌式安裝。

ANet-2E4SM

IMG_5349

4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持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 。支持4G擴展模塊,485擴展模塊。

ANet-485

M485模塊:4路光耦隔離RS485

ANet-M4G

M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通

35kV/10kV/6kV進線

AM5SE-F

IMG_9948

三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序101過流/反時限過流保護、兩段式零序102過流/反時限過流保護、重合閘、后加速過流保護、過負(fù)荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、頻率保護、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護、過電壓保護、零序過壓保護;斷路器遙控分/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

配電變壓器

AM5SE-T

三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序101過流保護、兩段式零序102過流保護、101反時限過流保護、102反時限過流保護、過負(fù)荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、非電量保護、FC 閉鎖;斷路器遙控分/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。

電動機(2000KW以下)

AM5SE-M

過流一段保護(啟動中、已運行)、過流二段

保護、反時限過流保護、兩段式負(fù)序過流/負(fù)序

反時限過流保護、兩段式零序過流保護、熱過載保護、過負(fù)荷保護、堵轉(zhuǎn)保護、啟動時間過長保護、低電壓保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、零序過壓告警、FC閉鎖、電壓不平衡保護、相序保護、電壓斷相保護、過電壓保護;斷路器遙控分/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

兩段式過流保護、反時限過流保護、后加速過流保護、進線備投/母聯(lián)備投/聯(lián)切備投/自適應(yīng)備投、PT斷線告警、控制回路故障告警、母線充電保護;斷路器遙控分/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

兩段式定時限過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警;斷路器遙控分/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

兩圈變差動速斷保護、比率制動差動保護

主變

AM5SE-TB

三段式過流保護(帶復(fù)合電壓、帶方向閉鎖)、反時限過流保護、零序過流保護、間隙零序電流保護、零序電壓保護、過負(fù)荷保護、啟動通風(fēng)、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分合

閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路、遙控升檔/降檔/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(jiān)測

AM5SE-UB

IMG_9948

PT并列、低電壓告警、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警

大功率異步電機

AM5SE-MD

電機差動速斷保護、比率差動保護、啟動中過流一段保護、已運行定時限過流保護、過負(fù)荷保護、零序過流保護、過熱保護、堵轉(zhuǎn)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

三圈變差動速斷保護、比率制動差動保護

主變公共測控、進線公共測控

AM5SE-K

20路遙信、10路開出、遙測

35kV/10kV/6kV 弧光保護

ARB5-M

7E7A9891

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

ARB5-E

7E7A9913

DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu),體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)置,精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T111215-2002、GB/T111883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-20011對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

ARB5-S

7E7A9908

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,可選2G/4G通訊。

35kV/10kV/6kV進線柜電能質(zhì)量在線監(jiān)測

APView500

APView500

相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流 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/閃變、電壓暫升、電壓暫降(故障源定位)、電壓中斷、沖擊電流、1024點波形采樣、定時錄波、電能質(zhì)量合格率統(tǒng)計,波形實時顯示及故障波形查看,內(nèi)存32G,16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接口+1WiFi+1USB接口支持U盤到處數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議。

35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點測溫

ASD500

0e653c0094586141c1860ae51375082

液晶屏顯示一次回路動態(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、遠方/就地、分合閘、儲能旋鈕、預(yù)分預(yù)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(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出

35kV/10kV/6kV傳感器

ATE400

 

合金片固定,CT感應(yīng)取電,啟動電流大于5安培,測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米

35kV/10kV/6kV間隔

電參量測量

APM810

HG9A9569

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示

低壓進線

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實時及需量;本月和上月峰值;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示

AEM96

AEM1

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)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(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

0.4kV無功補償

ARC

ARC-8R 正視圖1

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

APM810

HG9A9569

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示

ANSVC

ANSVC

ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進行補償,具有多種補償形式,可根據(jù)電網(wǎng)的實際情況,合理選用補償形式。

0.4kV有源濾波

AnSin-□-M

Ⅰ型

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采用DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,并聯(lián)在系統(tǒng)中,兼補諧波和無功;可對2~51次諧波進行全補償或*定特定次諧波進行補償;具備完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能;基于谷歌Fliutter框架構(gòu)建的遙信、遙控軟件平臺,具備遠程服務(wù)與數(shù)據(jù)處理功能;支持IOS、安卓、PC多平臺交互;具備超前和滯后的功率因數(shù)校正功能,可將三相不平衡負(fù)荷調(diào)整至平衡;具備動態(tài)過溫降載功能,較大限度的保證濾波器的持續(xù)運行;具備智能風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制功能,根據(jù)負(fù)荷率和環(huán)境溫度智能控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,降低損耗;具備動態(tài)擴容功能。

0.4kV出線

AEM72

XSX02967

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)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(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

ARD3M

1

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

ANHPD300

153930te

對用電設(shè)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,對諧波噪聲進行消化和吸收,防止保護裝置誤跳閘,保證用電設(shè)備正常運行。

DTSD1352

DTSD1352-4S正面

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相正向有功電能統(tǒng)計,總正反向有功電能統(tǒng)計,總正反向無功電能統(tǒng)計;紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

變壓器繞組溫度檢測

ARTM-8

HG9A9393

8路溫度巡檢,熱電阻信號輸入,RS485接口,2路繼電器輸出,預(yù)埋PT100

變壓器接頭測溫

低壓進出線柜接頭測溫

ARTM-Pn-E

HG9A9792

可以嵌入式安裝低壓柜面板上,每臺裝置可以接收60個無線傳感器的數(shù)據(jù)。裝置帶有一路485接口,可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。2路告警出口,全電參量測量

ATE400

HG9A4593

合金片固定,CT感應(yīng)取電,啟動電流大于5(A),測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米

配套附件

AKH-0.66

80I阿里巴巴白底主圖-無LOGO

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(nèi)環(huán)境溫濕度

AHE

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無線溫濕度傳感器,溫度精度:±1℃,濕度精度:±百分之3RH,發(fā)射頻率:5min,傳輸距離: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-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù),1路485,2路報警出口。

智能遠傳水表

物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB

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電子直讀式,高清晰液晶顯示,具備誤差自動修正功能;各參數(shù)可設(shè);斷電后數(shù)據(jù)可保存10年以上;可根據(jù)需要擴展遠程控制閥門開關(guān)功能;可在120℃下長期工作,水解穩(wěn)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?xì)獗?/span>

燃?xì)獗?/span>

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直接讀取燃?xì)獗淼拇翱谥?,無累計誤差;電子部分平時可不工作,可在讀表瞬間工作;直讀燃?xì)獗頍o需初始化;表計地址可以靈活設(shè)定

冷熱量表

冷熱量表

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流量計量無機械齒輪,無磁傳感器,耐磨、耐腐蝕、防攻擊;電壓低或受到攻擊破壞時自動報警;溫度傳感器斷路、短路時自動報警;流量和溫度分段,準(zhǔn)確度高;溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準(zhǔn),誤差接近于0;根據(jù)流速智能降耗;數(shù)據(jù)多重備份自動糾錯技術(shù);低功耗

13、結(jié)論

案例企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)基本實現(xiàn)了煤層氣田用能實時監(jiān)測、能源綜合管理、多維指標(biāo)對標(biāo)、報表管理等功能,滿足地方國家“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。

參考文獻

[1]《重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)推廣建設(shè)工作方案》(發(fā)改環(huán)資〔2017〕1711號)

[2]王永昌.盧迪.張龍.盧鴻飛.張海濱.煤層氣企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用研究[J].石油石化綠色低碳,2022,7(5):74-78.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與選型手冊.2022.05版.

[4]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.

 

蘇公網(wǎng)安備 32028102001251號