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某新能源N2廠房能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
閱讀：119 發(fā)布時(shí)間：2023-2-8
摘要：隨著社會(huì)生活水平的提高，經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，人們對(duì)能源的需求逐漸增長(zhǎng)，由此帶來(lái)的能源危機(jī)日益嚴(yán)重。一個(gè)工廠如何實(shí)時(shí)的了解、分析和控制能源消耗已成為需要解決的迫在眉睫的難題。傳統(tǒng)的能源消耗智能以月/季度/年為周期進(jìn)行，然而工廠是每日、每時(shí)都在進(jìn)行，能源消耗也是每日、每時(shí)的發(fā)生。本文介紹某新能源N2廠房能耗管理系統(tǒng)項(xiàng)目，采用安科瑞智能電力儀表采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量，系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)Acrel-5000型能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測(cè)、管理。
關(guān)鍵詞：工廠；能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；ACREL-5000; 能耗管理系統(tǒng)。
1 引言
隨著節(jié)能工作的深入，能源利用狀況的科學(xué)化管理手段日趨多樣。能耗管理系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控某新能源N2廠房各種能源的詳細(xì)使用情況，為查找能耗弱點(diǎn)，促進(jìn)管理水平的提高及運(yùn)營(yíng)成本的降低，為節(jié)能降耗提供直觀科學(xué)的依據(jù)。作為一種管理工具和新興的管理手段，能耗管理系統(tǒng)在大型公共建筑、工廠等領(lǐng)域已有應(yīng)用。某新能源N2廠房Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)能源的采集并管理降低能耗提利潤(rùn)。
2 設(shè)計(jì)依據(jù)
GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》
《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》
《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》
《企業(yè)能源審計(jì)技術(shù)通則-GB》
GBT23331-2009 《能源管理體系要求》
GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
能耗計(jì)量裝置國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
DL/T 645-1997 多功能電能表通信規(guī)約
DL/T 645-2007 多功能電能表通信規(guī)約
CJ/T 188-2004 戶用計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件
GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》
《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》
《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》
《企業(yè)能源審計(jì)技術(shù)通則-GB》
GBT23331-2009 《能源管理體系要求》
GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
能耗計(jì)量裝置國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
DL/T 645-1997 多功能電能表通信規(guī)約
DL/T 645-2007 多功能電能表通信規(guī)約
CJ/T 188-2004 戶用計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件
GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范
3 項(xiàng)目概況
某新能源N2廠房主要監(jiān)視的樓層多功能儀表，共計(jì)189只三相導(dǎo)軌式電能表DTSF1352 ，3只壓縮空氣主管流量計(jì)DN500 ，4只法蘭式蒸汽渦街流量計(jì)DN150 ，4只凍水主管冷量計(jì)（能量計(jì)）DN600。
某新能源N2廠房主要監(jiān)視的樓層多功能儀表，共計(jì)189只三相導(dǎo)軌式電能表DTSF1352 ，3只壓縮空氣主管流量計(jì)DN500 ，4只法蘭式蒸汽渦街流量計(jì)DN150 ，4只凍水主管冷量計(jì)（能量計(jì)）DN600。
4 系統(tǒng)架構(gòu)
安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)4S店現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至后臺(tái)能耗網(wǎng)關(guān)然后通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至的監(jiān)控主機(jī)。
該系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。其中工廠儀表分布在樓層，所有儀表通過(guò)485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至一層數(shù)據(jù)采集箱，經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)至系統(tǒng)主機(jī)從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。
安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)4S店現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至后臺(tái)能耗網(wǎng)關(guān)然后通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至的監(jiān)控主機(jī)。
該系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。其中工廠儀表分布在樓層，所有儀表通過(guò)485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至一層數(shù)據(jù)采集箱，經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)至系統(tǒng)主機(jī)從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。
5 系統(tǒng)軟件模塊
5.1 綜合能耗主界面
主頁(yè)面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當(dāng)月分項(xiàng)用電餅圖和各種能源的消耗量。根據(jù)所選的建筑，對(duì)其建筑圖片進(jìn)行加載，可以選擇時(shí)間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時(shí)間后自動(dòng)刷新，默認(rèn)為當(dāng)天。
5.2 支路用能
5.2 支路用能
系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)各支路某段時(shí)間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統(tǒng)可查看各支路用能趨勢(shì)，可根據(jù)已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢，并可以將支路用能顯示合計(jì)，以圖表形式顯示。
5.3 分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)
5.3 分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)
系統(tǒng)可以按照分項(xiàng)進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)與顯示。其中，日分項(xiàng)用能同比分析圖顯示不同分項(xiàng)的當(dāng)日與昨日能耗柱狀圖（藍(lán)色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項(xiàng)過(guò)去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項(xiàng)過(guò)去31天的能耗趨勢(shì)；分項(xiàng)用能排名圖顯示被選中分項(xiàng)對(duì)應(yīng)能耗值位的支路。
5.4 分項(xiàng)用能報(bào)表
5.4 分項(xiàng)用能報(bào)表
系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)各分項(xiàng)某段時(shí)間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能?？刹榭捶猪?xiàng)中各支路用能趨勢(shì)，可根據(jù)已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel。
5.5 能耗的同比環(huán)比分析
5.5 能耗的同比環(huán)比分析
系統(tǒng)可將各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進(jìn)行同比環(huán)比分析，檢驗(yàn)節(jié)能效果，根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績(jī)效考核，以及節(jié)能目標(biāo)的修正。統(tǒng)計(jì)各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能；
5.6 用能數(shù)據(jù)檢查
5.6 用能數(shù)據(jù)檢查
系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)某段時(shí)間內(nèi)各回路與下級(jí)支路的用能差值，超過(guò)一定百分比后醒目顯示（紅色區(qū)域），確保計(jì)量體系的完整性、準(zhǔn)確性。
5.7 配置選項(xiàng)
依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調(diào)面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析；
配置項(xiàng)目中使用的儀表的類型、型號(hào)、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測(cè)參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計(jì)、分時(shí)段用能統(tǒng)計(jì)、參數(shù)查詢功能；
配置項(xiàng)目中使用到的所有計(jì)量?jī)x表，保存計(jì)量?jī)x表的地址、變比、對(duì)應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測(cè)回路的名稱等信息；
配置分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)時(shí)涉及到的計(jì)量表計(jì)、所占比例、運(yùn)算方式等信息，可根據(jù)項(xiàng)目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項(xiàng)用能分析小模塊中的功能；
配置各部門用能對(duì)應(yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計(jì)劃，完成此項(xiàng)配置后將啟用部門能耗分析功能模塊；
配置建筑物中某用能區(qū)域?qū)?yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例，完成此項(xiàng)配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊
5.7 配置選項(xiàng)
依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調(diào)面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析；
配置項(xiàng)目中使用的儀表的類型、型號(hào)、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測(cè)參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計(jì)、分時(shí)段用能統(tǒng)計(jì)、參數(shù)查詢功能；
配置項(xiàng)目中使用到的所有計(jì)量?jī)x表，保存計(jì)量?jī)x表的地址、變比、對(duì)應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測(cè)回路的名稱等信息；
配置分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)時(shí)涉及到的計(jì)量表計(jì)、所占比例、運(yùn)算方式等信息，可根據(jù)項(xiàng)目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項(xiàng)用能分析小模塊中的功能；
配置各部門用能對(duì)應(yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計(jì)劃，完成此項(xiàng)配置后將啟用部門能耗分析功能模塊；
配置建筑物中某用能區(qū)域?qū)?yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例，完成此項(xiàng)配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊
6 前景展望
根據(jù)工廠能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。
6.1 建立建筑能耗計(jì)量體系：針對(duì)工廠的用電結(jié)構(gòu)，監(jiān)控至配電室層級(jí)，能正確無(wú)誤的統(tǒng)計(jì)進(jìn)出線回路，要滿足電能守恒原理即進(jìn)線電能為出線電能總和（誤差率在3%左右）。
6.2 對(duì)采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)可滿足報(bào)表查詢及導(dǎo)出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢(shì)，給客戶更好的體驗(yàn)。
6.3 診斷出高能耗點(diǎn)：管理人員可通過(guò)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對(duì)性的對(duì)各個(gè)回路同比及環(huán)比分析，通過(guò)一階段分析可找出高能耗點(diǎn)。
6.4 通過(guò)能耗分析改進(jìn)管理運(yùn)營(yíng)模式：工廠針對(duì)高能耗點(diǎn)，正對(duì)性的改進(jìn)管理運(yùn)行如：在下班期間通知各個(gè)小組關(guān)燈、關(guān)機(jī)器，同時(shí)列入績(jī)效考核；在工作期間對(duì)用電負(fù)荷較大回路可錯(cuò)峰，減少同時(shí)間負(fù)荷過(guò)大；通過(guò)能耗數(shù)據(jù)可減低公司運(yùn)營(yíng)成本提利潤(rùn)。
根據(jù)工廠能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。
6.1 建立建筑能耗計(jì)量體系：針對(duì)工廠的用電結(jié)構(gòu)，監(jiān)控至配電室層級(jí)，能正確無(wú)誤的統(tǒng)計(jì)進(jìn)出線回路，要滿足電能守恒原理即進(jìn)線電能為出線電能總和（誤差率在3%左右）。
6.2 對(duì)采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)可滿足報(bào)表查詢及導(dǎo)出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢(shì)，給客戶更好的體驗(yàn)。
6.3 診斷出高能耗點(diǎn)：管理人員可通過(guò)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對(duì)性的對(duì)各個(gè)回路同比及環(huán)比分析，通過(guò)一階段分析可找出高能耗點(diǎn)。
6.4 通過(guò)能耗分析改進(jìn)管理運(yùn)營(yíng)模式：工廠針對(duì)高能耗點(diǎn)，正對(duì)性的改進(jìn)管理運(yùn)行如：在下班期間通知各個(gè)小組關(guān)燈、關(guān)機(jī)器，同時(shí)列入績(jī)效考核；在工作期間對(duì)用電負(fù)荷較大回路可錯(cuò)峰，減少同時(shí)間負(fù)荷過(guò)大；通過(guò)能耗數(shù)據(jù)可減低公司運(yùn)營(yíng)成本提利潤(rùn)。
7 結(jié)束語(yǔ)
某新能源N2廠房能耗管理系統(tǒng)是在能源問(wèn)題日益緊張，能源價(jià)格不斷上漲的背景下，針對(duì)工廠能耗問(wèn)題而設(shè)計(jì)。在建設(shè)能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果更能幫助工廠管理者根據(jù)能耗情況，做出正確的分析，對(duì)今后的發(fā)展做出正確的決策，對(duì)促進(jìn)和帶動(dòng)節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。
某新能源N2廠房能耗管理系統(tǒng)是在能源問(wèn)題日益緊張，能源價(jià)格不斷上漲的背景下，針對(duì)工廠能耗問(wèn)題而設(shè)計(jì)。在建設(shè)能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果更能幫助工廠管理者根據(jù)能耗情況，做出正確的分析，對(duì)今后的發(fā)展做出正確的決策，對(duì)促進(jìn)和帶動(dòng)節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。