电力系统能效管理整体解决方案

电力系统能效管理整体解决方案(草稿)书目电力系统中的能效管理系统节能-能源管理中心的建设技术节能实施效果工矿企业中的能效管理系统节能技术节能实施效果电力系统中的能效管理系统节能-能源管理中心的建设系统定义：建立电力系统能源管理中心系统，可以为企业找到一个成熟、有效、便捷的能源整体管理解决方案，建立一套先进、牢靠、平安的能源系统运行、操作和管理平台，从而提高能源系统的运行、管理效率，并实现平安稳定、经济平衡、优质环保的基本目标。建设内容：数据采集系统建设，完善现场数据采集系统。限制系统改造，对电力输送、生产和应用等限制系统进行改造，用以适合能源管理中心能源介质和生产过程的调控。现场限制系统建设主要包括两方面，一方面是电力输送限制系统的改造，用于适应自动化限制；另一方面是电力生产限制系统改造，用于实现动态管理和实时监测。信息管理系统的建设，这部分是能源管理中心的核心，通过基础软件、限制系统、基础硬件、现场视频监控和能源管理中心大厅，实现企业能源管理的集中限制。企业能源管理中心系统采纳的建设基础技术包括系统集成和应用集成技术、现代计算机和网络技术、数据库和实时数据库技术、数据分析和预料技术等。专业调度中心建设要在“摸得清”“管得住”“降得下”三方面下工夫。摸清能源消耗状态。管住能耗指标。提出节能减排措施。系统功能SCADA功能基础管理：资产管理。检修管理缺陷管理备件物资管理3、与其他应用系统集成4、需量管理4.1、调整工厂负荷需量需量管理的主要功能是调整工厂的负荷需量。本系统可以跟踪能源消耗，并在每个设定的时段里为每个大型用电设备（如：电炉）和企业电力网测算能源需求安排，该安排的计算基于实际的能源消耗以及最大需量的平均值。从一段新的设定时段起先，系统启动计算到本时段结束时工厂将消耗多少能源。通过对能源消耗的调整，系统逐步校准在设定时段内的最大需量限定在安排的“需量上限”和“需量下限”范围内。在每个时段进程中，系统经过一个可设定的时间间隔（如5秒钟）就测算一个新的安排。假如工厂的安排在“需量上限”之上，系统知道必需实行订正措施，但不是马上卸掉一个用电设备的负荷，系统首先检查假如第一个用电设备的负荷卸下会出现什么样的结果，假如结果低于“需量下限”之下，系统不会卸下该设备的负荷。防止负荷被反复的投切，通过算法来优化能源的利用。当系统知道一次卸载即将到来，它依据限负荷安排（拉路依次）起先选择一条线路用于估算何时下个用电设备的负荷将被卸载。这样的时间预料被通知显示在变电站和相关车间里。随着车间的操作人员越来越熟识新的需量管理系统，操作人员将运用这种预料来改善调度负荷以及进一步改进能源利用率。4.2、时段管理需量管理系统的另一个重要功能，就是时段管理。本系统自动依据预定时段分类进行时段管理，分类包括：“高峰”、“腰峰”、“平段”、“低谷”等。系统用户可以进入时段管理画面给每天的时间段分类。此外，需量管理系统的设计特别敏捷，它可以处理固定和动态变更的时间段。5、负荷分析与预料在变配电运行监控系统的基础上，可以实现具体的负荷分析，从而可以加强科学管理，从而做到“削峰填谷”，提高符合率，改善负荷曲线，以保证电网平安、经济运行。5.1、查询功能能够通过查询方式来获得多种地理视图和不同程度的视图范围的电力负荷数据。5.2、负荷分析可进行用电量分析统计，可按供电区域、变电站、线路分析统计；用户可以制作能源消耗图、确定负载功率因数、鉴别高峰需量时间段设备运作能耗，确定设备最佳运作时间段。可选择时间段按日，周，月，年分析负载状况。实时视察设备负载状况5.3、负荷预料快速统计指定范围指定时间段的平均负荷或最高负荷，也可以计算配电网上随意一个节点以下的负荷水平，并且按负荷的增长率进行负荷预料。供应年、月、日、时段负荷预料。6、成本分析与安排在变配电运行监控系统的基础上，可以实现精确的成本分析和安排。每个采样数据点数据会被安排到一个或多个费用计算模板，可以按设备、按时段、按电价进行组合式统计分析，并由系统自动生成分析报告。系统还可以将车间操作和产量（由用户输入）与能源成本关联起来，通过供应精确的内部计算方法，来确定真正的生产成本和安排。系统用户可依据此报告验证供电局帐单、分析电力帐单、比较在不同收费单价状况下的费用，并依此调整能源安排，以实现能源的最优利用。下面的报告用于支持成本分析和安排系统：

（1）月成本分摊报告

（2）月需量分析报告

（3）月消耗报告

（4）供电局帐单验证报告7、电能质量分析在变配电运行监控系统的基础上，可以实现电能质量分析。对于电压偏移，瞬时功率降低，反相和谐波等电力信息进行告示，记录，预料趋势。7.1、电能质量报表可对电压，频率，功率等多种参数进行监测。7.2、波形图可供应当前电压波形，谐波等电力波形。7.3、电能质量异样事务报表可对电能质量异样时间按日，周，月，年分类统计分析，对比。8、变压器最低损耗运行管理8.1、电力能源管理中心系统依据数据采集系统采集的变压器一次侧和二次侧电压V、电流I、有功功率P、无功功率Q、总功率S、频率f、电流谐波THDi、电压谐波THDv、功率因数COSФ、三相功率不平衡等电量参数，建立实时动态数据库。8.2、电力能源管理中心系统通过建立的一次侧和二次侧的电量实时动态数据库计算给出变压器及其二次侧产生的有功损耗ΔP、无功损耗ΔQ、谐波增量ΔTHD、三相功率不平衡增量、频率偏移增量Δf等影响变压器经济运行的电量，用该数据除以瞬时总功率，建立单位负荷的损耗数据库，在建立单位损耗数据库的基础上给出变压器及其二次侧产生的单位负荷有功损耗ΔP/S、单位负荷无功损耗ΔQ/S、单位负荷谐波增量ΔDHT/S、单位负荷三相功率不平衡增量、单位负荷频率偏移增量Δf/S等电量在变压器经济运行状态时的最小值，并将变压器运行电参数的瞬时值和单位负荷最小值比较，给出差值，差值超出肯定范围后输出限制信号或报警信号；同时用该数据除以瞬时有功功率，建立单位有功电量的损耗数据库，在建立单位电量损耗数据库的基础上给出变压器及其二次侧产生的单位有功电量有功损耗ΔP/P、单位有功电量无功损耗ΔQ/P、单位有功电量谐波增量ΔDHT/P、单位有功电量三相功率不平衡增量、单位有功电量频率偏移增量Δf/P等电量在变压器经济运行状态时的最小值，并将变压器运行电参数的瞬时值和单位有功电量最小值比较，给出差值，差值超出肯定范围后输出限制信号或报警信号，使变压器的运行操作满意无限趋近于优化经济运行参数。8.3、电力能源管理中心系统同时采纳趋势分析，精确推断下一个15分钟可能出现的负荷峰值发出预警信号和限制信号，在不影响生产的状况下，降低负荷峰值，实现需量实时在线显示和限制。9、设备最佳运行优化大型耗电设备，如电弧炉，其操作对单耗的影响较大，限制这些设备运行在单耗最小的曲线上，降低单耗，能节约能源。电力能源管理中心系统供应的设备最佳运行优化就是限制设备运行在最佳运行曲线状态，使设备的效率最高。9.1、设备最佳运行曲线的自学习和设定通常，设备运行在最佳运行曲线不肯定是一条，在不同的条件下，会有一组最佳运行曲线。如电弧炉在装料不同时，曲线也会有些变更。因此，获得设备在不同条件下的最佳运行曲线是电力能源管理中心系统的首要任务。电力能源管理中心系统为每台须要限制的设备安装电能数据采集模块和接收设备运行状态的传感器。当电力能源管理中心系统进入自学习状态时，能安设定的时间间隔为这些设备记录采集的各种数据，输入一些运行条件，电力能源管理中心系统能自动绘出设备的运行曲线，在经过多次自学习运行后，能自动找出单耗最低的曲线，这个曲线还可以人工修改调整。最终设定这台设备的最佳运行曲线。在不同的条件下，进行自学习运行后，可设定这台设备在不同的条件下最佳运行曲线。9.2、运行伺服限制系统电力能源管理中心系统限制设备按最佳运行曲线运行是通过伺服系统来实现的，伺服系统通过采集和反馈的各种数据，输出限制量驱动设备调控系统，调整设备运行状态，使设备在设定的时间内按指定的曲线运行。10、企业生产运行方式仿真优化调度企业生产的调度受许多因素的影响，生产安排、工艺流程、资源配置、劳动者的技能和效率等。电力能源管理中心系统的企业生产运行方式仿真优化调度是在保证生产安排、工艺流程的状况下，按电力能源费用最低化方案进行优化调度。企业将最大限度的利用低价电力，并提出需量管理安排，由电力能源管理系统的需量管理功能限制最大需量。企业按这种方案进行优化调度的干脆经济效益和社会效益是特别明显的，这也是合理运用电力能源的最高境界。10.1、设备运行仿真器为了仿真企业的生产过程，首先要对企业各耗电部门和大型耗电设备的运行曲线进行仿真。电力能源管理系统可依据系统历史数据按最大值、平均值、最小值生成不同的仿真器。以便仿真通常状况和极端状况的设备运行。假如有必要，可生成在不同的生产安排下的仿真器。10.2、输入工艺流程的运行要求通常某些设备和生产部门由于工艺流程的要求，在运行上有不同求。如，某些设备必需连续运行，某些设备在起先运行后的一段时间内不能停止。某些设备和另一些设备必需同时运行或同时停止等。10.3、设置企业电能计量点和电价企业可能存在不同性质的用电，电力公司需分开计量，并执行不同的电价（如动力和照明）。设置企业电能计量点和电价是按电力能源费用最低化方案进行优化的须要。也是电力能源管理系统成本分析的依据。10.4、生成调度安排选择好仿真器，系统即可为您生成按电力能源费用最低化方案优化的调度安排表和下列报表。

（1）生产调度安排表；

（2）需量管理安排表；

（3）仿真运行日负荷曲线；

（4）仿真运行成本分析表；

（5）仿真运行用电量、电费预料表。依据须要，可以局部调整生产调度安排表，生成多个调度安排，系统可为您生成调度安排比较表。最终，由您确定执行的生产调度安排，需量管理安排表也被同时执行（详见需量管理）。技术节能电能质量解决方案电能质量、消谐装置的应用（略）智能台区的建设（略）绿色能源解决方案绿色能源的应用（略）实施效果最大需量管理带来的收益企业按最大需量支付基本电费，为了提高电网负荷率，供电部门对企业最大需量设立上限和下限，超过上限的需量将按二倍的价格收费，低于下限时按下限需量收费。因此，合理限制最大需量能为企业干脆带来经济利益。同时，也提高了电网负荷率，带来社会效益。设备最佳运行优化带来的收益对于大型耗电设备，都存在设备设计时的最佳运行曲线，操作人员操作设备运行在最佳运行曲线状态时，设备的效率最高，设备的运用寿命也长。电力能源管理系统能确保设备的最佳运行。企业生产运行方式仿真优化调度带来的收益在确保劳动生产效力和工艺流程合理的状况下，最大限度的利用分时电价的廉价电能，能使企业降低电费支出。电力能源管理中心系统通过仿真模型提出多个调度方案进行优化比较。确保优化调度。人力资源的削减带来的收益电力能源管理中心系统中包含的配电系统运行监测子系统，是按变电所无人值守的要求设计的。配电系统的监视人员可和其他设备或生产调度中心合并进行监视。从而大大削减人力资源。工矿企业中的能效管理1、系统节能系统定义：企业能源管理，是一项利用自动化和信息化技术，对企业生产的能源与管理体系进行一体化管控的节能新技术，通过动态监控和管理企业能源生产、输配和消耗各个环节，从而改进生产技术、优化能源平衡，实现系统性节能降耗。建设内容：能源管控中心调度大（楼）厅建设；计算机软硬件系统平台建设；能源管理系统网络建设；能源调度监控系统建设；基础能源管理应用系统建设；现场改造及数据采集站建设；能源数据计量系统改造；无人值守站点远程监控的设计与实施；其它系统通讯接口设计；视频门禁安防等协助系统建设；通信系统的建设等。系统功能：监控功能：工艺调度监控系统，完成实时在线监控功能；能源运行应急处理系统，帮助能源调度人员通过能源管理系统平台，能快速定位和组织解决能源生产过程中遇到的事故，将能源生产事故造成的损失降低到最低限度和最小范围；历史趋势分析系统；远程限制系统：能源管理系统收集实时数据信息通过集中调控，实现能源系统平衡，以达到资源高效、平安供能的目的。原有限制功能在本地限制室通过现场HMI和现场限制系统实现对操作对象的操作功能。能源中心建立以后，操作可以在现场HMI也可以在能源中心实现；电力负荷预料与平衡调度模型；煤气预料调度模型系统：建立完整的能源流平衡数据库和短期预料模型，结合历史数据，监视能源流生产和耗用的波动，进行能源流预料和能源流调整量计算,将预料结果应用到能源流生产调度中，实现能源流系统优化；各种生产实时报表功等。管理功能：能源安排的制定和审批、下达；能源实绩统计管理；能源调度运行过程信息化支持；能源综合预料与优化平衡；能源质量管理；重点能耗设备管理；能源经济指标综合计算分析考核管理；能源监察与用能过程管理；环保管理；能源报表与数据发布等。能源安排功能用计算机编制能源安排，通过各级生产统计和能源统计，实现生产与销售、生产与供应、生产与财务，生产与能源等各个部门的协调与统一的综合管理。生产安排是生产管理系统的入口点，能源安排实现企业管理人员将生产安排转化成相应能源实力需求安排；能源安排和主生产安排、车间作业管理、库存管理等子系统形成了一个能够刚好反映企业须要生产什么，什么时候生产，生产须要能要保证等动态闭环的安排系统。能源调度运行支持主要包括能源运行方式变更、抢修检修，能源介质审批管理以及调度值班日志，交接班日志，事故统计，能源运行报表等功能。能耗分析与预料功能依据能源实绩历史数据，建立各工序能耗或重点设备能耗的数字化模型，对各工序能耗或单产能源综合能耗进行预料，结合生产安排数据制定能源供需安排。依据能耗模型，进行总体能源的平衡预料，实现能源平衡安排，系统将结合实绩数据进行分析，不断修正数字模型，提高预料精度，最终达到优化用能、节约用能的目的。能源设备管理功能实现对能源设备管理的信息支持，建立关键能源设备信息库（包括设备档案、设备故障处理方案信息档案、点检定修信息档案、设备异样应急预案等）；具备应急预案的授权维护功能；设备事故台帐维护管理；同时建立设备运行时间统计台帐及能源设备备品备件台帐，具备授权的刚好维护功能。能源质量管理功能，包括外购能源质量的管理和自产能源的质量管理，具备能源质量标准的维护功能和能源质量事故的台帐维护功能。能源质量管理通过获得各种能源介质的在线或离线分析的质量数据，数据按介质形成能源质量报表。能源监察和环保管理功能对用能过程的能源监察进行管理；对