EMS能量調(diào)控系統(tǒng)

引言

安科瑞EMS能源管控平臺采用的是一種新型前沿的節(jié)能技術(shù)手段，它利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段，對鋼鐵廠的能源體系運(yùn)行進(jìn)行全方面監(jiān)控，并為生產(chǎn)組織、能源調(diào)度和其它能源業(yè)務(wù)管理提供數(shù)據(jù)支撐，并通過系統(tǒng)化管理，使鋼鐵廠達(dá)到利用能源和節(jié)約能源的目的。國內(nèi)外的眾多案例顯示，很多行業(yè)都從能源管理系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)用中受益。鋼鐵冶金行業(yè)既是用能大戶，也是產(chǎn)能大戶，因此，能源的合理規(guī)劃和利用就顯得尤為重要。建立長期合理的能源管理體系，不僅可以合理減少鋼鐵廠生產(chǎn)組織模式、工藝設(shè)備建設(shè)使用情況以及管理調(diào)度現(xiàn)狀等環(huán)節(jié)存在的不合理現(xiàn)象，甚至還能夠改變鋼鐵廠能耗居高不下、環(huán)境質(zhì)量不如人意以及能源管理模式粗放浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。

1 安科瑞EMS能源管控平臺建設(shè)的技術(shù)路線和意義

安科瑞EMS能源管控平臺主要運(yùn)用各種技術(shù)手段，以節(jié)能降耗、優(yōu)化輸配、合理使用、綠色清潔生產(chǎn)為目標(biāo)，通過先進(jìn)技術(shù)手段或采集管理設(shè)備將分布于鋼鐵廠各個角落的自動化控制設(shè)備、能源儀表、環(huán)境傳感器等各種工業(yè)單元進(jìn)行整合和連接，形成數(shù)據(jù)信息網(wǎng)，按照鋼鐵廠業(yè)務(wù)管理需要實(shí)時獲取數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上依據(jù)不同的業(yè)務(wù)需要建立多樣化能源生產(chǎn)控制數(shù)學(xué)模型與管理模型，再以各種功能豐富的軟件、系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)計(jì)算、展示、管理的載體，以不同的信息形態(tài)面向鋼鐵廠企業(yè)各層級用戶，實(shí)時、全方面、立體地展示車間區(qū)域、廠區(qū)域乃至整個鋼鐵廠區(qū)域的能源配置使用現(xiàn)狀、工藝設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀、物流組織現(xiàn)狀、環(huán)保管理現(xiàn)狀等。供用戶對當(dāng)前生產(chǎn)形式進(jìn)行即時調(diào)整，同時為下一階段的工作組織方向決策提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)。

安科瑞EMS能源管控平臺通過實(shí)行能源集中、扁平化、精細(xì)化控制，可降低人工成本，提升鋼鐵廠企業(yè)管理效率，減少事務(wù)處置環(huán)節(jié)，為鋼鐵廠的精細(xì)化管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這對優(yōu)化能源產(chǎn)耗平衡、減少碳排放、提高環(huán)保質(zhì)量、降低鋼產(chǎn)量單耗都有重要作用，而且它對于事故預(yù)案的制定和執(zhí)行、事故原因的快速分析和事故的及時判斷處理、正常和異常情況下的能源供需的合理調(diào)整和平衡都是十分合理的。

2 安科瑞EMS能源管控平臺的架構(gòu)組成和軟件功能

2.1 安科瑞EMS能源管控平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

安科瑞能效管理方案由設(shè)備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層組成。

設(shè)備層（鋼鐵廠需要安裝電表、水表、氣表以及其他能源計(jì)量設(shè)備）通過RS485專線或無線通訊。

傳輸層（邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)）可通過RS485專線或無線通訊采集末端設(shè)備數(shù)據(jù)，并以以太網(wǎng)或4G、NB等方式將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)層。

數(shù)據(jù)層（一般部署在鋼鐵廠機(jī)房服務(wù)器中）處理傳輸層上傳數(shù)據(jù)，并為服務(wù)層業(yè)務(wù)做服務(wù)，可與鋼鐵廠的生產(chǎn)系統(tǒng)或者其他相關(guān)系統(tǒng)做數(shù)據(jù)對接。

服務(wù)層（一般部署在鋼鐵廠機(jī)房服務(wù)器中）提供數(shù)據(jù)分析、能源管理、能耗預(yù)測、事件報(bào)警等功能。

2.2 安科瑞EMS能源管控平臺軟件功能

首頁:綜合展示鋼鐵廠企業(yè)能源用能概況，包括異常報(bào)警情況（數(shù)據(jù)異常/設(shè)備異常）、水、電等能源用能情況、光伏發(fā)電情況。

實(shí)時監(jiān)測:能夠?qū)崟r監(jiān)控鋼鐵廠高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等

關(guān)鍵供配電設(shè)備監(jiān)測:能夠監(jiān)測鋼鐵廠變壓器、柴油發(fā)電機(jī)、UPS的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)、負(fù)荷率、溫度、三相平衡、異常報(bào)警等數(shù)據(jù)。

主要用能設(shè)備監(jiān)測：對鋼鐵廠主要用能設(shè)備進(jìn)行用能分析和實(shí)時監(jiān)測，計(jì)算設(shè)備能效是否與標(biāo)稱能效對標(biāo)。

單耗分析：和企業(yè)ERP系統(tǒng)對接獲取產(chǎn)量，提供單位產(chǎn)品能耗分析，計(jì)算單位產(chǎn)品標(biāo)煤消耗量或者萬元產(chǎn)值標(biāo)煤消耗量，單耗可以按照車間、產(chǎn)線等不同對象來計(jì)算統(tǒng)計(jì)。

能效對標(biāo)：通過和國內(nèi)值、引導(dǎo)值進(jìn)行比對，確定企業(yè)能耗區(qū)間，通過對工藝能耗的分析挖掘節(jié)能潛力。

能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：采集鋼鐵廠工藝用電、廠務(wù)用電、純水、氮?dú)狻嚎s空氣等消耗量，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強(qiáng)度計(jì)算，標(biāo)煤計(jì)算和CO2排放統(tǒng)計(jì)趨勢。

報(bào)警功能：系統(tǒng)能夠統(tǒng)計(jì)鋼鐵廠的報(bào)警情況，根據(jù)報(bào)警類型或日、月、年時間跨度對發(fā)生的報(bào)警數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)分析數(shù)據(jù)對用戶站點(diǎn)的報(bào)警情況排序，幫助用戶定位頻發(fā)報(bào)警與問題站點(diǎn)

安科瑞EMS能源管控平臺還能夠與鋼鐵廠的ERP 系統(tǒng)和 MES 系統(tǒng)之間的無縫集成和信息傳遞，可以向 ERP 系統(tǒng)、MES 系統(tǒng)提供完整的能源分析數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，ERP 或 MES 系統(tǒng)也將按照能源管理和趨勢預(yù)測分析的需要，向能源管理系統(tǒng)提供全企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、檢修計(jì)劃以及其它方面的生產(chǎn)實(shí)際信息和過程控制信息。這種多樣化的信息交互方式能夠更好地解決鋼鐵廠能源評價體系中的不合理因素，管理人員能夠結(jié)合當(dāng)前生產(chǎn)組織現(xiàn)狀及時掌握能源消耗及配置情況，并對環(huán)境狀況的評估具有重要作用。

總結(jié)：安科瑞EMS能源管控平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對鋼鐵廠的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測鋼鐵廠電、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，幫助鋼鐵廠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、重大能耗設(shè)備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測、碳排分析，為鋼鐵廠調(diào)整負(fù)載、調(diào)整負(fù)荷率、削峰填谷、無功補(bǔ)償、更新設(shè)備提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持，幫助鋼鐵廠加強(qiáng)能源管理、提高設(shè)備運(yùn)行效率和能源利用效率、保證設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、挖掘節(jié)能潛力，成本低，回收期短，經(jīng)濟(jì)效益明顯，不僅可以提高鋼鐵廠企業(yè)的核心競爭力，同時是保護(hù)環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和源泉，響應(yīng)國家對于節(jié)能降耗的政策

功能：通過在源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝監(jiān)測、分析、保護(hù)、治理裝置， 通過高性能邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)采集數(shù)據(jù)并上傳至企業(yè)微網(wǎng)平臺。平臺根據(jù)新的電網(wǎng)價格、 用電負(fù)荷、電網(wǎng)調(diào)度指令等情況，調(diào)整各系統(tǒng)控制策略并遠(yuǎn)程下發(fā)，使企業(yè)微電網(wǎng)始終高效穩(wěn)定運(yùn)行， 降低企業(yè)用電成本，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)、信息互動。

應(yīng)用場所：適用于各行業(yè)企業(yè)內(nèi)部微電網(wǎng)管理系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建、改建等項(xiàng)目。

1.變電站綜合自動化
針對35kV及以下的變電站、開閉所、變電所的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制， 對用戶配電網(wǎng)絡(luò)和電氣設(shè)備提供不間斷的保護(hù)和監(jiān)控，提高用戶配電系統(tǒng)的自動化水平， 實(shí)現(xiàn)供電的可靠性和安全性。

2.管理駕駛艙
為平臺主界面，針對于企業(yè)微電網(wǎng)的源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝監(jiān)測、分析、保護(hù)、治理裝置， 通過高性能邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)采集數(shù)據(jù)并上傳至企業(yè)微網(wǎng)平臺。平臺根據(jù)新的電網(wǎng)價格、用電負(fù)荷、電網(wǎng)調(diào)度指令等情況， 調(diào)整各系統(tǒng)控制策略并遠(yuǎn)程下發(fā)，使企業(yè)微電網(wǎng)始終高效穩(wěn)定運(yùn)行，降低企業(yè)用電成本，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)、信息互動。

3.電力監(jiān)控
平臺可實(shí)時監(jiān)測變電所內(nèi)變壓器、各配電回路的運(yùn)行情況，并記錄各電力參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)。

4.電能質(zhì)量
平臺可實(shí)時監(jiān)測配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標(biāo)分析配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

5.電氣安全
可對配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)安全預(yù)警。 另外還可以接入消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的報(bào)警信息。

6.電能統(tǒng)計(jì)
平臺具備定時抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢平臺正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況。

7.能耗分析
統(tǒng)計(jì)用電、用水、燃?xì)獾认牧?，同環(huán)比對比分析，折標(biāo)計(jì)算和CO2排放統(tǒng)計(jì)趨勢。

8.預(yù)付費(fèi)管理
平臺具備定時抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢平臺正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況。

9.充電樁管理
平臺對電動汽車和電瓶車充電樁管理，包括收費(fèi)管理、資產(chǎn)管理。

10.智能照明
對企業(yè)照明回路進(jìn)行開關(guān)控制，具有調(diào)光、場景、定時等功能。

11.分布式光伏
平臺對逆變器進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)視、電站發(fā)電統(tǒng)計(jì)、電站發(fā)電分析、電站配電監(jiān)測。

12.環(huán)境監(jiān)測
平臺可通過視頻攝像頭遠(yuǎn)程監(jiān)視整體運(yùn)行情況，并對變電所內(nèi)環(huán)境溫濕度、 線纜溫度、水浸、煙霧、門磁進(jìn)行監(jiān)視并記錄環(huán)境參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)。

13.設(shè)備檔案
平臺可為變電所內(nèi)的所有設(shè)備（包括變壓器/開關(guān)柜/電纜/安全工具/附屬設(shè)施）建立電子檔案， 記錄設(shè)備的規(guī)格型號、技術(shù)參數(shù)、生產(chǎn)廠家、投運(yùn)日期等，并根據(jù)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)周期，提醒用戶更換或維護(hù)試驗(yàn)。

14.運(yùn)維管理
平臺具有任務(wù)管理、巡檢記錄、缺陷記錄、消警記錄、搶修記錄、通知工單。

15.故障報(bào)警
平臺接收到報(bào)警信息后，可通過短信或者APP推送報(bào)警信息，相關(guān)報(bào)警閾值可根據(jù)要求靈活設(shè)置，并對報(bào)警設(shè)置不同級別。

16.平臺運(yùn)行
平臺對通訊狀態(tài)、服務(wù)器狀態(tài)、離線事件、操作日志，控制日志、在線用戶、訪客信息進(jìn)行記錄。

17.平臺設(shè)置
平臺可以進(jìn)行角色管理、權(quán)限管理、用戶管理、菜單管理、登錄頁設(shè)置、平臺設(shè)置。