鋼集團能源管理系統(tǒng)的探討

安科瑞陳海霞

上海安科瑞電氣股份有限公司   嘉定   201801

1 　概述

在自動化技術和信息技術基礎上的能源調度技術和能源管理技術，以客觀數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源生產和消耗評價體系，是冶金、化工等能源消耗企業(yè)先進能源管理領域最基本的理念之一。改變傳統(tǒng)的分散的能源生產管理方式為公司扁平化的高效管理方式，是現(xiàn)代鋼鐵、化工等大型企業(yè)先進的、被證明是行之有效的重大管理措施，正成為各大公司各級管理者的共識。建設能源中心系統(tǒng)的基本目的就是要在提高能源系統(tǒng)的運行、管理效率的同時，為企業(yè)提供一個成熟的、有效的、使用方便的能源系統(tǒng)整體管控解決方案；一套先進的、可靠的、安全的能源系統(tǒng)運行、操作和管理平臺。并實現(xiàn)安全穩(wěn)定、經濟平衡、優(yōu)質環(huán)保的基本目標。因此，通過建設能源管理系統(tǒng)，我們將達到如下目的：

完善能源信息的采集、存儲、管理和利用完善的能源信息采集系統(tǒng)，便于獲得第一手資料，實時掌握系統(tǒng)運行情況、及時采取調度措施，使系統(tǒng)盡可能運行在最佳狀態(tài)，并將事故的影響降到最低。

在企業(yè)能源管理部門的指導下，對能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理。針對能源工藝系統(tǒng)的分散和能源管理要求集中的特點，建立能源管理系統(tǒng)可以滿足能源工藝系統(tǒng)特點的分散控制和集中管理，使企業(yè)的能源管理水平適應的戰(zhàn)略發(fā)展需要。

減少能源管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化能源管理流程，建立客觀能源消耗評價體系能源管理系統(tǒng)的建設，可實現(xiàn)在信息分析基礎上的能源監(jiān)控和能源管理的流程優(yōu)化再造，實現(xiàn)能源設備管理、運行管理、停復役管理等自動化和無紙化，有效實施客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評價體系，減少能源管理的成本，提高能源管理的效率，及時了解真實的能耗情況和提出節(jié)能降耗的技術和管理措施，向能源管理要效益。

減少能源系統(tǒng)運行管理成本，提高勞動生產率。作為國有大型企業(yè)的能源系統(tǒng)規(guī)模較大，結構復雜。傳統(tǒng)的現(xiàn)場管理、運行值班和檢修及其管理的工作量大，成本高，將構成武鋼能源系統(tǒng)成本的重要組成部分。能源中心的建設，將為企業(yè)的管理體制改革中發(fā)揮重要示范作用。系統(tǒng)的最終目標可以實現(xiàn)簡化能源運行管理，減少日常管理的人力投入，節(jié)約人力資源成本，提高勞動生產率。

加快能源系統(tǒng)的故障和異常處理，提高對全廠性能源事故的反應能力。能源調度可以通過系統(tǒng)迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運行狀況，故障的影響程度等，及時采取系統(tǒng)的措施，限制故障范圍的進一步擴大，并有效恢復系統(tǒng)的正常運行。這在能源系統(tǒng)非常情況下特別有效。

通過優(yōu)化能源調度和平衡指揮系統(tǒng)，節(jié)約能源和改善環(huán)境。能源管系統(tǒng)的建成，將通過優(yōu)化能源管理的方式和方法，改進能源平衡的技術手段，實時了解企業(yè)的能源需求和消耗的狀況，采用綜合平衡和燃料轉換使用的系統(tǒng)方法，使能源的合理利用達到一個新的水平。

為進一步對能源數(shù)據(jù)進行挖掘、分析、加工和處理提供條件，數(shù)據(jù)可以成為信息，它將為企業(yè)的高端能源管理提供現(xiàn)實的可能性。從上面可以看到，建設能源中心系統(tǒng)對提高能源系統(tǒng)運行和管理的水平，減少能源消耗，提高供電質量，強化和完善能源考核和評價體系，提高勞動生產率，改善環(huán)境質量，從而提高企業(yè)產品的市場競爭力，都具有良好的作用和效果。

2 　能源管理系統(tǒng)的功能

　　能源中心根據(jù)生產工藝要求，一般設置電力、動力、水道專業(yè)調度臺，能源調度借助EMS的操作站進行能源系統(tǒng)潮流監(jiān)視及主要能源設備狀態(tài)監(jiān)視和操作，設置模擬屏，對能源系統(tǒng)及相關生產單元進行全局監(jiān)視；另外，在EMS主體系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況下，通過其非常監(jiān)控系統(tǒng)可以對重要的能源設施進行直接的監(jiān)控，確保其安全運行。能源生產技術人員借助EMS管理用機，完成主要潮流監(jiān)視、技術分析、統(tǒng)計報表輸出等功能以實現(xiàn)為完成生產指導制定運行方案等功能。

2.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能

將企業(yè)的能源數(shù)據(jù)采集進入系統(tǒng)，供數(shù)據(jù)監(jiān)視、報警、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等用。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)功能

對能源管理中心管轄的動力/電力/水道系統(tǒng)設備進行監(jiān)控。實現(xiàn)能源生產潮流監(jiān)視、系統(tǒng)故障報警和分析。作為能源的生產指揮控制中心，EMS將負責日常的能源生產調度，保證主作業(yè)線正常有序的生產，并在突發(fā)事件期間實施能源應急調度策略，確保能源供應的安全穩(wěn)定，達到節(jié)能增效。

2.3報（圖）表系統(tǒng)功能

EMS趨勢曲線

EMS對采集的有關能源系統(tǒng)運行潮流實時數(shù)據(jù)進行按時序，保存在系統(tǒng)的短時/長時數(shù)據(jù)庫中，計算最小/大、平均、累計值，借助系統(tǒng)的用戶查詢界面，對于短時歸檔數(shù)據(jù)，提供工程曲線；對于長時歸檔數(shù)據(jù)，可按信號內容、起/訖時間，時間粒度（分鐘/小時/天/月）、數(shù)值類型（Min/Max/Ave/Sum）進行歷史數(shù)據(jù)查詢，并可進行曲線顯示。

2.4EMS報表功能

對于能源系統(tǒng)的計量與管理統(tǒng)計數(shù)據(jù)，EMS對原始采集數(shù)據(jù)經必要的計算處理后，按指定格式、時間自動進行系統(tǒng)報表輸出。報表種類主要包括實時報表、班報、時報、日報、旬報、月報。EMS報表功能需求如下。

電力系統(tǒng)：對進線電量、各用戶電量等測量信號提供報表輸出。

動力系統(tǒng)：對于各動力能介的發(fā)生量、受人量、各用戶使用量、放散量等測量信號提供報表輸出。

水道系統(tǒng)：對于工業(yè)水、軟水、脫鹽水系統(tǒng)的產出量、管網送出量、各用戶使用量、排污量；循環(huán)水系統(tǒng)的補水量、循環(huán)量、排污量等測量信號提供報表輸出。

3 　能源管理拓撲圖系統(tǒng)

　　將采集的數(shù)據(jù)進行歸納、分析和整理，結合生產計劃的數(shù)據(jù)，進行能源管理工作，包括能源實績分析管理、能源質量管理、能源成本費用管理、能源平衡管理、能源預測分析等。

4 　主要計量表計

4.1 高壓回路或低壓進線回路選ACR330ELH儀表

該表為電能質量分析儀表，主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計算；電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸：120×120mm，開孔尺寸：108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進線柜。

4.2 低壓聯(lián)絡或出線回路選ACR220EL電力儀表

該表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸：96×96mm，開孔尺寸：88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡柜、出線柜。

4.3 動力柜、照明箱選ACR120EL電力儀表或導軌式電表 

ACR120EL電力儀表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；2DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸：開孔尺寸80×80mm，開孔尺寸72×72mm。適用于動力柜。

DTSD1352導軌式電表主要功能：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數(shù)。適用于動力柜。

DTSF1352導軌式電表主要功能：電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統(tǒng)計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數(shù)。適用于照明箱的三相電能計量。

照明箱DDSF1352電表主要功能：電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統(tǒng)計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸：76×89×74mm，4模數(shù)。適用于照明箱的電流、電壓測量；單相電能計量。

5 　結束語

能源管理系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)信息化系統(tǒng)的一個重要組成部分，在能源數(shù)據(jù)進行采集、加工、分析，處理以實現(xiàn)對能源設備、能源實績、能源計劃、能源平衡、能源預測等方面發(fā)揮著重要的作用。

參考文獻：

[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2010.08版.

[2]SIXNET江蘇沙鋼集團能源管理系統(tǒng)手冊.

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