大型冶金企業能耗管理系統方案應用分析

1 概述

能耗管理系統是一種基于網絡、計算機等技術的現代化能源管理工具和平臺。可對企業能耗數據進行采集、存儲、處理、統計、查詢和分析，提供企業能源消耗計劃、能耗核算及定額管理。對企業能源消耗進行監控、分析和診斷，實現節能績效的科學管理及能源效率的持續改進。

隨著能源資源的日趨緊張和能源需求量的日益增加，能源成本在企業操作成本中的比例逐步加大，這也使得企業管理者和生產操作者不得不從降低企業經營成本、提高企業綜合競爭力的角度出發，努力加強企業能源管理工作的力度。但是，如何根據企業生產計劃及時制定相應的能源采購和使用計劃，如何對各生產工藝中的能源消耗狀況進行監控和統計分析，如何依照生產操作參數的變化及時對水、電、汽、燃料等進行調度，如何實現企業管理層對生產過程能源消耗趨勢和能源利用水平的合理分析及監控，如何在能耗統計和監控的基礎上尋找節能潛力、制定節能措施，依然是企業在提高能源管理水平和降低能源成本過程中面臨的突出問題。因此，企業迫切需要獲得一種能源管控一體化的解決方案，而能源管理系統的日益成熟和廣泛應用也為企業能源信息化管理和能效持續改進提供了途徑。

2能耗現狀及能耗管理分析

據粗估計，目前鋼鐵冶金廠的能源消耗約占鋼鐵成本的20%～40%。不同的裝備水平，工藝流程，產品結構和能源管理水平對能源消耗都會產生不同的影響。實用經濟的節能技術、數字化的平衡輸配系統和基礎能源管理是現代鋼鐵企業實現節能降耗的基礎技術措施。建設公司一體化的集中統一的能源管理系統是數字化能源管理的措施，也是大型鋼鐵企業提高節能效益的重大技術裝備措施，應從企業發展戰略的高度認識建設企業能源管理系統的必要性和迫切性。

Acrel-5000建筑能耗分析管理系統的能耗數據采集方式包括人工采集方式和自動采集方式。通過人工采集方式采集的數據包括建筑基本情況數據采集指標和其它不能通過自動方式采集的能耗數據，如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤氣等能耗量。通過自動采集方式采集的數據包括建筑分項能耗數據和分類能耗數據，由自動計量裝置實時采集，通過自動傳輸方式實時傳輸至數據中心。

3企業能源管理系統的解決方案

3.1項目概況

印度烏塔姆（Uttam）鋼公司在馬哈拉施特拉邦Wardha（Wardha地區有著豐富的煤炭和鐵礦石資源，交通便利，有公路和鐵路通過）建設年產量為50萬噸的生鐵廠，配套項目包括一座燒結廠和一座50萬噸焦化廠，整個項目預計投資110億盧比（2.28億美元）。

50萬噸焦化廠建設內容包括備煤車間、煉焦車間、煤氣凈化車間等生產設施以及配套的公用輔助設施；作為其他廠區的能源供應區，配電安全方面顯得尤其重要，要求也更高，在電力操控方面要求安全、可靠、快捷，依靠人工現場操控已經不能滿足該項目的實際要求。上海安科瑞電氣股份有限公司承上海德力西公司委托，至印度焦化廠現場施工調試能耗管理系統；主要完成對焦化廠內的6.6KV配電系統和0.4KV配電系統進行集中監控，以及各生產系統間用水、氣等監測管理，實現能源消耗集中監控和管理的目的。

3.2組網結構

本系統主要由數據采集層、數據傳輸網絡、能效管理系統軟件三部分組成。

1、數據采集層：通過安裝在能耗監測儀表箱（柜）中的帶數字接口的智能電力儀表，實施對負荷用電量的實時監測。監測數據包括：電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功無功電能、諧波、環境與開關狀態、事件記錄等用電參數。監測對象包括：電力需求側中低壓饋線回路、主要耗能機電設備、廠房（生活區）其他耗能設施。同時也可以對用水量、用氣量、熱量、投料量、產量等，通過電子式流量表、電子式熱量表、電子皮帶秤、地秤等現場智能數據采集，根據現場條件和系統應用的要求，采集的數據也可以取自用戶的其他智能系統的數據接口。 

2、數據傳輸網絡：通過在能耗監測儀表箱（柜）中安裝的能耗智能數據網關，實時采集能耗計量儀表的數據，并且通過TCP/IP網絡傳輸到能耗監控中心。無需遠距離布線，施工簡單可靠。瑞申智能數據網關提供多種接入方式，目前支持RS-485/RS-232總線、光纖、工業以太網、433M無線、GSM/GPRS/CDMA網絡傳輸等多種方式。

3、用電及能效管理系統軟件：完成數據采集、校驗、分析、處理、輸出、系統維護、授權使用權限分級控制等；并可將現場運行的重要數據、報警信息、故障信息等傳送到企業決策人員。

3.3 設備參數列表

3.4系統功能

3.4.1系統能耗監測由能源監控平臺、交換機、多功能電表、通訊轉換器、遠程水表等設備組成，本系統實現的功能為水，電耗的集抄。

3.4.2支持統一網絡架構下的電力、水等能源數據的采集和管理，能耗數據采集無需在多個不同系統中集成，能量監測與管理系統包含豐富的功能，能夠對建筑物或建筑群中各類能源（電、水）進行分別統計、統一管理并提供能耗數據自動采集、分析和挖掘、持續優化。

3.4.3系統采集來自智能測控單元裝置送來的參數，包括每個用電回路的實時電能值和各種告警信息，各水表的用水量等，并實時顯示采集上來的各個參數。

3.4.4各能源管理組逐時、逐日、逐月、逐年能耗值報告，幫助用戶掌握自己的能源消耗情況，找出能源消耗異常值。

3.4.5系統支持基于Internet的遠程瀏覽，不同的能源管理部門可在不同的地點同時查看所需能源的消耗情況。

3.5 系統功能及軟件界面

3.5.1分類、分項能耗數據統計

系統具備歷史數據、報警信息等的存儲功能，存儲歷史數據保存時間大于三年。系統同時具備將分類、分項能耗數據按“需要發送至上級數據中心的能源數據”的要求發送至上級數據中心的功能。界面如圖1。

3.5.2能耗數據的實時監測

系統具備良好的開放性，可對用戶需求進行功能擴展，在基本分析功能的基礎上為用戶定制個性化報表和分析模板；系統具有報警管理功能，負責報警及事件的傳送、報警確認及報警記錄功能以便告知用戶或供用戶查詢；系統具備權限管理、系統日志及系統參數設置等功能。界面如圖2。

3.5.3用能情況的同、環比分析

對各分類、分項能耗（標準煤量或千瓦時）和單位面積能耗（標準煤量或千瓦時）進行按月、年同比或環比分析。可預置、顯示、查詢和打印常用建筑能耗統計報表。界面如圖3。

3.5.4建筑能耗數據分析

系統對分類、分項能耗數據進行采集匯總后，可生成各種數據圖表、餅圖、柱狀圖等，實時反映和對比各項采集數據和統計數據的數值、趨勢和分布情況。系統可按總能耗和單位面積能耗進行逐日、逐月、逐年匯總，并以坐標曲線等各形式顯示、查詢和打印。界面如圖4。

3.5.5 遠程網絡訪問功能

系統以Web發布后可進行遠程網絡訪問。基于.Net平臺，使用ASP.Net、JQuery技術開發，可通過Internet訪問，具有跨平臺的特性，用戶可通過各種移動終端（筆記本、平板電腦、手機等）訪問。界面如圖5。

圖5 跨平臺跨網絡數據訪問

4結語

隨著社會的發展及電力的廣泛應用，能耗管理分析系統已成為大型冶金企業必然選擇，本文介紹的電力儀表及Acrel-5000能耗管理分析系統在印度50噸焦化項目的應用，可以將能源數據進行分析、處理和加工，能源調度人員和能源管理人員就能實時掌握系統狀態，經過系統的合理調整，確保系統運行在*狀態。實現在信息分析基礎上的能源監控和能源管理的流程優化再造，滿足能源設備管理、運行管理等的自動化，建立客觀的以數據為依據的能源消耗評價體系，向管理要效益。通過優化能源調度和平衡指揮系統，節約能源和環境

印度作為我國南亞地區zui大的貿易伙伴，是我國商品的重要出口國，更是我國原材料和軟件等重要產品的進口國。印度在冶金領域通過焦化廠項目對我司能耗管理分析系統的應用，推進了我司在國外冶金工程方面能耗管理分析系統的發展，為公司在工程方面積累更多經驗。

【參考文獻】

［1］ 龍惟定.建筑節能與建筑能效管理.北京：中國建筑工業出版社，2005

［2］ 安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版