企業(yè)能源管理系統(tǒng)綜合解決方案設計

1、瓦博能源管理系統(tǒng)平臺通過合理的節(jié)能策略， 配以能耗監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地降低企業(yè)公 用設施的能耗。對公用設施數(shù)據(jù)進行分析，建立能耗模型得出企業(yè)本身的能耗改進空間； 通過對各項數(shù)據(jù)的綜合監(jiān)管，消除信息孤島和節(jié)能死角，從而幫助企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展1.引言1.1概述在我國的能源消耗中，工業(yè)是我國能源消耗的大戶，能源消耗量占全國能源消耗總量的 70%左右，而不同類型工業(yè)企 業(yè)的工藝流程，裝置情況、產(chǎn)品類型、能源管理水平對能源消耗 都會產(chǎn)生不同的影響。建設一個全廠級的集中統(tǒng)一的能源管理系 統(tǒng)可以實現(xiàn)對能源數(shù)據(jù)進行在線采集、計算、分析及處理，從而 對能源物料平衡、調(diào)度與優(yōu)化、能源設備運行與管理等方面發(fā)揮 著重要

2、的作用。能源管理系統(tǒng)（簡稱EMS是企業(yè)信息化系統(tǒng)的一個重 要組成部分，因此在企業(yè)信息化系統(tǒng)的架構(gòu)中， 把能源管理作為 MES系統(tǒng)中的一個基本應用構(gòu)件，作為大型企業(yè)自動化和信息化 的重要組成部分。1.2整體需求分析企業(yè)希望能夠采用先進的自動化、信息化技術建立能源管理調(diào)度中心，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集一一過程監(jiān)控一一能源介 質(zhì)消耗分析一一能耗管理等全過程的自動化、高效化、科學化管 理。從而使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來， 使之能夠運用先進的數(shù)據(jù)處理與分析技術，進行離線生產(chǎn)分析與 管理。其中包括能源生產(chǎn)管理統(tǒng)計報表、平衡分析、實績管理、 預測分析等。實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度。優(yōu)化能源介

3、質(zhì)平衡、 最大限度地高效利用能源，提高環(huán)保質(zhì)量、降低能源消耗，達到 節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。2. 設計內(nèi)容與原則2.1設計內(nèi)容自動化系統(tǒng)能源管控中心網(wǎng)絡系統(tǒng)及設備系統(tǒng)；能源管控中心軟硬件平臺系統(tǒng)；能源系統(tǒng)各站點的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；調(diào)度及操作人員所需的人機界面系統(tǒng)；設備冗余，安全監(jiān)測系統(tǒng)；歷史數(shù)據(jù)海量存儲及分析系統(tǒng)等。輔助系統(tǒng) 能源系統(tǒng)視頻安全監(jiān)控;能源系統(tǒng)配套報警系統(tǒng)；能源系統(tǒng)大屏幕顯示系統(tǒng)等。2.2設計原則完善能源信息的采集、存儲、管理和利用規(guī)范能源系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)設計實現(xiàn)對能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理減少能源管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化能源管理流程，建立客觀 能源消耗評價體系減少能源系統(tǒng)運行

4、成本，提高勞動生產(chǎn)率加快能源系統(tǒng)的故障和異常處理，提高對全廠性能 源事故的反應能力通過優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，節(jié)約能源和改 善環(huán)境為進一步對能源數(shù)據(jù)進行挖掘、分析、加工和處理 提供條件3. 系統(tǒng)架構(gòu)典型能源系統(tǒng)架構(gòu)包括能源調(diào)度管理中心、通訊網(wǎng)絡、遠程數(shù)據(jù)采集單元等三級物理結(jié)構(gòu)（如下圖示）。1堆耗詩析曲童并折世魯?shù)尊弁瓢垂墉h(huán)牛產(chǎn)調(diào)度疇韭追憶 rI；他擴禪廉疏説監(jiān)累聲悶 a I 一 i a,rr朋激邀廈中心I分析平臺分侖司力控pSpaw1WBT；余甲臺前火溝一 1-J JjfhbrcrtiriJft檸平臺L=/Jb .-Ji袴國捕亡川屯汁(.WiS/ClHlA廣申“丄HrKufui-TCBLa

5、m1 1 一 HI X 一丄50-|- MHJ 1叼沁/供曲竝用散期采集肌返找故期采聲的元衛(wèi)込決加戰(zhàn)呆城繭云x4. 瓦博企業(yè)能源管理系統(tǒng)綜合解決方案瓦博科技為企業(yè)EMS管理系統(tǒng)提供了綜合解決方案， 典型能源系統(tǒng)架構(gòu)包括能源調(diào)度管理中心、通訊網(wǎng)絡、遠程數(shù)據(jù)采集單元等三級物理結(jié)構(gòu)，其中信息采集與防護特點如下：能源“死角”信息采集：瓦博數(shù)據(jù)采集管理器可現(xiàn)場 安裝，并且遵循低功耗設計原則，具備遠程管理功能，方便部署 與升級。信息安全防護：瓦博可以充分保證企業(yè)生產(chǎn)信息的安 全，不但能完成工業(yè)標準協(xié)議透傳，還能防止非法入侵等網(wǎng)絡攻擊。能源信息管理：瓦博能源管理系統(tǒng)可以充分、有效的 管理能源信息，建立好合理

6、的能源策略。瓦博能源SCAD;綜合管理平臺軟件通過對耗能設備的 特性進行分析，加裝合適的改造設備 ,可以提高設備的性能，提 高用電設備的效率，降低原料損耗。根據(jù)設備運行歷史記錄合理 安排檢修，能夠有效的提高設備安全運行時間，降低維護成本。 設置報警參數(shù)，設備運行不穩(wěn)定及時報警，保障安全運行。對企 業(yè)能源進行集中監(jiān)視、測量、控制和管理，實現(xiàn)能源實時及歷史 數(shù)據(jù)存儲、查詢、分析、統(tǒng)計、分析功能，實現(xiàn)了能源管理的自 動化。充分利用真實數(shù)據(jù)，作為節(jié)能運轉(zhuǎn)分析的依據(jù)，避免了人為判斷的疏失，幫助企業(yè)強化能源消耗、能源核算管理，使企業(yè) 管理更加科學化。4.1能源管理調(diào)度中心能源管理調(diào)度中心由實時數(shù)據(jù)庫服務器

7、、歷史數(shù)據(jù)庫服務器、Web發(fā)布服務器、操作站及數(shù)字大屏顯示系統(tǒng)等組成。設計采用實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對現(xiàn)場能源數(shù)據(jù)和能源設備 的采集和控制，并對采集的數(shù)據(jù)進行計算、分析、統(tǒng)計。系統(tǒng)共 配置2臺互為冗余的實時數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)采集服務器，實現(xiàn)對整個能 源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制，并兼作應用服務器。實時數(shù)據(jù)庫采用基于Linux平臺的瓦博實時數(shù)據(jù)庫，具 有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型實時數(shù)據(jù)庫軟件，已經(jīng)廣泛應用于多個大型能源調(diào)度系統(tǒng)。其可靠性、穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)壓縮比、響應速度等 主要技術指標都與國際知名品牌產(chǎn)品相同或接近。SCADA/HM軟件采用QT下的QWT該產(chǎn)品與瓦博pSpace 具有很好的兼容性，可實現(xiàn)無縫接入，其開放性和穩(wěn)定

8、性也在長 期的應用中得到了證實。4.2能源管理理調(diào)度中心系統(tǒng)主要功能1）數(shù)據(jù)采集功能通過瓦博能源SCAD/綜合管理平臺軟件獲取企業(yè)各項 能源數(shù)據(jù)，并可實現(xiàn)對企業(yè)運行數(shù)據(jù)實時監(jiān)視、報警、分析、計 算、統(tǒng)計等功能。2）監(jiān)控功能 對各個子系統(tǒng)進行監(jiān)控和實時調(diào)整。實現(xiàn)能源生產(chǎn)潮流監(jiān)視、系統(tǒng)故障報警與分析及系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度。作為能源生產(chǎn)調(diào) 度指揮控制中心支撐系統(tǒng)， 將負責日常的能源生產(chǎn)調(diào)度， 保證主 作業(yè)線正常有序的生產(chǎn)，并在突發(fā)事件期間實施能源應急調(diào)度策 略，確保能源供應的安全穩(wěn)定，達到節(jié)能增效。3 ）基礎能源管理功能將采集的數(shù)據(jù)進行歸納、分析和整理，結(jié)合生產(chǎn)計劃 的數(shù)據(jù)，進行基礎能源管理工作，包括能源實

9、績分析管理、能源 質(zhì)量管理、能源平衡管理、能源預測分析、能源系統(tǒng)運行支持管 理（包括任務單管理和潮流分析）等。rTTm/.ir.H uriii iiiiiinfjtf-n.紂*3也抽國y *T.i !f JT JIT 嗎鼻畑皿 in n甌加 _ HHi4）大屏幕監(jiān)視功能在能源管理調(diào)度中心設置能源系統(tǒng)信息顯示大屏，實 現(xiàn)遠程監(jiān)視能源系統(tǒng)重點現(xiàn)場工況視頻信息，并綜合監(jiān)視各個子系統(tǒng)能源管理數(shù)據(jù)信息和狀態(tài)信息。4.3能源管控中心管控內(nèi)容能源管控中心控制系統(tǒng)是一個集過程監(jiān)控、能源設施管理、能源調(diào)度平衡及分析優(yōu)化為一體的計算機系統(tǒng)。能源管理調(diào)度中心的主要管控內(nèi)容如下：1 ）能源控制能源數(shù)據(jù)（包括統(tǒng)計數(shù)據(jù)和

10、預測數(shù)據(jù)）被周期性地集 中和報告，實際能源消耗與根據(jù)實際生產(chǎn)參數(shù)計算出的預期能耗 進行比較。提高能源數(shù)據(jù)測量和計算的可靠性， 據(jù)此提供給企業(yè) 領導或管理部門進行計劃、 觀測和控制的依據(jù)，為節(jié)能項目做出 規(guī)劃。2 ）能源協(xié)調(diào) 對于連續(xù)的生產(chǎn)系統(tǒng)，必須具備一個強大的能源管理調(diào)度中心來協(xié)調(diào)各單一能源介質(zhì)系統(tǒng)的動態(tài)平衡，并在所有介質(zhì)之間進行綜合動態(tài)平衡。同時支持系統(tǒng)正常運行就必須有多樣而 又靈活的調(diào)節(jié)技術手段，根據(jù)生產(chǎn)計劃和能源預測， 協(xié)調(diào)能源供 應和控制，即滿足生產(chǎn)過程的能量需求，又能合理避免負荷高峰。3）能源質(zhì)量通過一定的檢化驗手段，例如：質(zhì)量分析、質(zhì)量跟蹤、 趨勢評估、越線警告等，對外供的各種能

11、源介質(zhì)進行質(zhì)量控制， 平衡能源介質(zhì)品質(zhì)與產(chǎn)品成本的矛盾。4 ）能源實績各能源消耗數(shù)據(jù)通過服務器的處理后，以能源網(wǎng)絡圖 的直觀形式，顯示能源量在各個工位的分布情況，并給出各種能 源消耗的統(tǒng)計結(jié)果。5 ）能源指標根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)計的能源計量數(shù)據(jù)， 結(jié)合產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)據(jù)， 計算出各生產(chǎn)能耗，在此基礎上給出能源控制指標， 以便對能源 績效進行考核管理。6 ）能源預測能源管理調(diào)度中心實時接收能量流和特征生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進行處理，通過對比前一時刻的數(shù)據(jù)， 并查詢數(shù)據(jù)庫中 已有的歷史數(shù)據(jù)，對于各工序能源用戶，針對不同的生產(chǎn)和運行 狀態(tài)，采用能源信息流模型或統(tǒng)計的方法， 計算出能源預測結(jié)果， 并給出能源消耗的發(fā)展趨勢。7）生產(chǎn)管理及設備分析通過系統(tǒng)模型及時調(diào)整能源設備的運行，并根據(jù)單臺設備運行數(shù)據(jù)積累設備運行規(guī)律曲線，一旦發(fā)現(xiàn)設備運行不正常 及時發(fā)出報警信息，