產(chǎn)品中心
Acrel-5000能源管理系統(tǒng)在合肥小林藥業(yè)有限公司的應用
繆建梅
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘 要:隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和家對工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排的力度加大,企業(yè)用能成本已成為衡量現(xiàn)代化率工廠的重要指標。能源管理軟件的應用大大提高了企業(yè)能源的利用效率和管理水平,本文介紹Acrel-5000企業(yè)能源管理系統(tǒng)在合肥小林藥業(yè)有限公司的應用,系統(tǒng)實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化能源管理。
關鍵詞:工廠企業(yè);能源管理系統(tǒng);藥業(yè);
1 項目概況
合肥小林藥業(yè)有限公司是由日本小林株式會社和JPS制藥株式會社共同出資經(jīng)營的全資日本公司。主要經(jīng)營重要中間體、農(nóng)產(chǎn)品及農(nóng)副產(chǎn)品的加工、萃取及銷售等??偼顿Y額約25億日元(約1.5億人民幣)地處合肥高新區(qū)浮山路與望江西路交匯處東南角,整個企業(yè)的能源構成包括水、純電、污水,其中電部分包括四級計量體系,純水包括兩級計量體系。由于企業(yè)內(nèi)部考核管理需要,建立套有效的能源管理系統(tǒng),并在此基礎上逐步整理完善能源使用數(shù)據(jù)庫,對數(shù)據(jù)進行多層次多方面的開發(fā)利用(如決策需要、能源分析、數(shù)據(jù)報送)。同時通過網(wǎng)絡技術使之成為作為合肥小林藥業(yè)有限公司信息化系統(tǒng)的重要子系統(tǒng),以實現(xiàn)智慧廠區(qū)和數(shù)字廠區(qū)。
整個系統(tǒng)通過多功能的電能表、流量計、通訊網(wǎng)絡和計算機軟件,實現(xiàn)企業(yè)能源系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、數(shù)據(jù)分析、電能質量檢測、三相不平衡監(jiān)視等,完成企業(yè)的安全供電、合理用能、設備管理和運行管理。
2 設計方案
2.1整體方案設計
整個廠區(qū)能源管理系統(tǒng)包括棟三層的廠房,其中用電部分包括生產(chǎn)設備用電、工廠區(qū)空調(diào)用電、工廠區(qū)照明插座用電、消防用電、事物區(qū)用電,水部分包括純水以及污水排放。針對用電計量部分,通過4級配電結構,建立完整的計量體系,即*級計量等于下級計量總和,二級計量等于三級計量總和,以此類推。每個計量節(jié)點均安裝多功能電表、流量計等,電表流量計通過現(xiàn)場通訊總線接入通訊管理機,通訊管理機經(jīng)過以太網(wǎng)接入能源管理主機。
2.2網(wǎng)絡結構
本次能源管理系統(tǒng)中現(xiàn)場所有計量表計均通過485總線連接至通訊管理機,通訊管理機通過以太網(wǎng)傳輸至能源管理主機,如下圖所示:
系統(tǒng)使用高性能服務器及軟、硬件系統(tǒng),高性能的現(xiàn)場總線技術及網(wǎng)絡通信技術,整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護方便。
設置于數(shù)據(jù)中心主站包含監(jiān)服務器、網(wǎng)絡交換機、以及Acrel-5000能耗管理軟件,作為能耗分析、運行及專業(yè)人員的人機交互窗口,以圖形顯示、報表打印等各種方式對企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)進行分析、對比和統(tǒng)計,提供節(jié)能降耗的數(shù)據(jù)支持。
能耗管理計算機和數(shù)據(jù)服務器從監(jiān)控管理層以太網(wǎng)提取數(shù)據(jù),并且以各種圖形和數(shù)據(jù)的方式顯示在顯示器上,供操作人員運行和控制的人機界面。
終端設備層設備通過RS485/MODBUS-RTU總線方式,采用屏蔽雙絞線接入通訊管理機,通訊管理機把采集到的數(shù)據(jù)轉換成以太網(wǎng)后,接以太網(wǎng),供主站監(jiān)控計算機調(diào)用。
作為數(shù)據(jù)采集裝置的通訊管理機,通過基于XML格式的Socket通訊,將數(shù)據(jù)傳輸至能耗管理系統(tǒng),并具備斷點續(xù)傳功能,當通訊管理機至能耗管理系統(tǒng)網(wǎng)絡中斷、軟件停止運行等異常狀況發(fā)生時,通訊管理機可以自動保存數(shù)據(jù),當故障恢復之后數(shù)據(jù)自動上傳,保證能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性,確保能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析科學性。
2.3軟件設計及系統(tǒng)功能
Acrel-5000企業(yè)能源管理系統(tǒng)核心是套強大的能效分析管理系統(tǒng),通過在線的用能數(shù)據(jù)信息采集、處理、分析和統(tǒng)計,幫助企業(yè)的了解真實用能情況、用能環(huán)境及生產(chǎn)效率水平。但是能源管理系統(tǒng)的建立只是起到個管理工具的作用,企業(yè)需要建立套符合企業(yè)實際情況的考核制度,企業(yè)的節(jié)能大目標層層分解、逐級落實,全員參與,能源計量體系是基礎,節(jié)能設備是輔助,節(jié)能管理制度才是根本。
數(shù)據(jù)采集與管理
數(shù)據(jù)采集與處理是能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎,系統(tǒng)能實時和定時采集用能設備的模擬量(電流、電壓、功率、電度、頻率、流量)。系統(tǒng)管理軟件可以通過網(wǎng)絡直接讀取各計量設備采集的數(shù)據(jù),并可以對采集的所有數(shù)據(jù)進行顯示、統(tǒng)計、分析、計算和存儲。 實時計算各線路的有功、無功功率值,實時計算每日、每月各條線路的有功,無功zui大、zui小及平均值。
實時顯示、統(tǒng)計各回路各時段的電度值,對電能數(shù)據(jù)進行分時計費統(tǒng)計,根據(jù)用戶要求具有多種分時計費(尖、峰、谷、平值等)方案和費率的種類。實時顯示、統(tǒng)計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值
實時顯示電容的投切狀態(tài)以及手動/自動狀態(tài)。
數(shù)據(jù)采集周期、方式、參數(shù)等可由用戶在線定義,狀態(tài)量的變化先傳送。
信息處理
對信號采集系統(tǒng)所采集實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算,將數(shù)據(jù)進行定時存儲。對同用能位不同時期、不同用能單位同時期用能量進行統(tǒng)計;作為電費的管理平臺,與實際發(fā)生電費進行比較。
清晰的反映整個企業(yè)各個部門、班組的用電構成,幫助企業(yè)建立合理的用電管理考核制度,對不同的班組、不同車間分別設計用電管理報表。對于各用能設備使用時間進行統(tǒng)計,計算出各設備單位時間耗能,為今后能源改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
能耗報表實現(xiàn)了所有能耗數(shù)據(jù)的按時間查詢,分為分鐘、小時、日、月年等多種類型,通過能耗管理報表,對各分線能耗分別計量統(tǒng)計并與上級回路進行匹配,建立完整的能源計量體系,找出能源管理的盲區(qū)、誤區(qū)。能源匯總如下圖所示:
能耗綜合主界面
通過綜合能耗主界面可以反映企業(yè)當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗,并計算得到單位面積能耗;界面下方顯示這能耗的當日逐時用能曲線;單擊每個分類能耗的上部區(qū)域,可跳轉到該分類能耗的用能分析主界面。
分區(qū)域、分部門能耗統(tǒng)計
對能耗數(shù)據(jù)按區(qū)域、按部門分別進行統(tǒng)計,統(tǒng)計各區(qū)域、各設備能源消耗,準確定位用能消耗大戶,制定節(jié)能績效考核制度,推動節(jié)能降耗的真正有效執(zhí)行。為用能重點設備建立運行記錄檔案,長時間跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果,結合設備維護保養(yǎng)記錄,為設備的運行維護提供依據(jù)。
能耗數(shù)據(jù)實時監(jiān)測和預警
通過高精度智能儀表以技術手段實現(xiàn)自動化全實時、高密度的實時用能監(jiān)測,減少用能的“跑、冒、滴、漏”和計量誤差。實時監(jiān)視現(xiàn)場儀表的回傳數(shù)據(jù),對能耗進行合理的管控和預警,及時發(fā)現(xiàn)并改正運行中存在的用電異常,隨時處理。按需設置重要設備的超標預警值,超標時醒目提醒并主動記錄。
1 結束語
該項目所采用的Acrel-500能源管理系統(tǒng)已經(jīng)于2017年7月正式投入運行,整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全。系統(tǒng)為各重點用能回路安裝計量裝置,建立能源管理體系,制定用能績效考核方案,通過計算機網(wǎng)絡和信息化技術,對重點用能回路進行用能量計量,提供了大量實時、準確的能耗數(shù)據(jù),摸清能源流向、了解能源組成,同時通過能源管理軟件提供的各類圖表、報表,為管理者進行內(nèi)部計量考核、安全用電做出了數(shù)據(jù)依據(jù)用,方便用戶的找到用能不合理之處,指導用戶進行有針對性的管理措施和節(jié)能改造措施。
參考文獻
[1]《能效管理系統(tǒng)設計安裝圖冊》
作者簡介:繆建梅,女,本科 安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電