徐孝峰
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇 江陰 214405
1 概述
作為EMS工程自動(dòng)化和信息化的重要組成部分,EMS不僅對(duì)能源的統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化能源平衡、減少污染排放、提高環(huán)保質(zhì)量、降低單位產(chǎn)品能耗和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有重要作用,而且對(duì)于事故預(yù)案的制定和執(zhí)行、事故原因的快速分析和及時(shí)判斷處理、能源供需的合理調(diào)整和平衡以及在客觀信息基礎(chǔ)上的能源實(shí)績分析、能源計(jì)劃編制、能源質(zhì)量管理、能源系統(tǒng)的預(yù)測(cè)等都是十分有效的。--- 安科瑞工廠能源管理系統(tǒng)解決方案
制造企業(yè)的能源質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品優(yōu)劣有著直接的關(guān)系,同時(shí)能源消耗直接影響高耗產(chǎn)品的成本,進(jìn)而影響到一個(gè)企業(yè)的競(jìng)爭力。另外,制造企業(yè)作為污染排放大戶,能源的合理使用與平衡調(diào)配,對(duì)環(huán)境保護(hù)起著至關(guān)重要的作用。能源管理系統(tǒng)(下稱EMS)作為企業(yè)能源系統(tǒng)的核心,通過對(duì)能源系統(tǒng)的集中監(jiān)控和有效管理,實(shí)現(xiàn):
1)大幅度提高企業(yè)能源系統(tǒng)勞動(dòng)生產(chǎn)率。
2)對(duì)各能源介質(zhì)的在線調(diào)控,充分利用二次能源,確保生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保效益。
3)在能源系統(tǒng)異常和事故時(shí),EMS作出及時(shí)、快速和準(zhǔn)確的處置,把能源系統(tǒng)故障所造成的影響控制在最低限度,確保能源設(shè)備的安全運(yùn)行和穩(wěn)定供能。
2 系統(tǒng)的主要作用
1)完善能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和有效利用
EMS對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和加工,能源調(diào)度人員和專業(yè)能源管理人員就能實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)狀態(tài),經(jīng)過系統(tǒng)的合理調(diào)整,確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。
2)在公司層面對(duì)能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理
EMS將在公司全局的角度審視能源的基本管理需求,滿足能源工藝系統(tǒng)的分散特性和能源管理需要集中的客觀要求,以適應(yīng)企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展需要。
3)減少管理環(huán)節(jié),優(yōu)化管理流程,建立客觀能源消耗評(píng)價(jià)體系
實(shí)現(xiàn)在信息分析基礎(chǔ)上的能源監(jiān)控和能源管理的流程優(yōu)化再造,滿足能源設(shè)備管理、運(yùn)行管理等的自動(dòng)化,建立客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評(píng)價(jià)體系,向管理要效益。
4)減少能源系統(tǒng)運(yùn)行成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
EMS的建設(shè),對(duì)能源管理體制的改革將發(fā)揮重要作用。其基本目標(biāo)之一是可以實(shí)現(xiàn)簡化能源運(yùn)行管理,減少日常管理的人力投入,節(jié)約人力資源成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
5)加快系統(tǒng)的故障處理,提高對(duì)全廠性能源事故的反應(yīng)能力
EMS能迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,故障的影響程度等,及時(shí)采取系統(tǒng)的措施,限制故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大,并有效恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
6)通過優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng),節(jié)約能源和改善環(huán)境
EMS將通過優(yōu)化能源管理的方式和方法,改進(jìn)能源平衡的技術(shù)手段,實(shí)時(shí)了解企業(yè)的能源需求和消耗的狀況,能有效地減少污染的排放,提高二次能源的回收利用率,采用綜合平衡和燃料轉(zhuǎn)換使用的系統(tǒng)方法,使能源的合理利用達(dá)到一個(gè)新的水平。
7)為進(jìn)一步對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、加工和處理提供條件
能源管理系統(tǒng)的建設(shè),不僅可有效解決能源實(shí)時(shí)平衡管理和監(jiān)控管理,還可以通過對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)的歸檔和管理,為進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、加工和處理創(chuàng)造條件。
3 系統(tǒng)的基本功能
全廠能源管理中心系統(tǒng)作為公司管控一體化系統(tǒng),將在能源生產(chǎn)、管理和保障主作業(yè)線生產(chǎn)穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用,將有效改善公司能源系統(tǒng)的日常運(yùn)作成本,提高異常情況下的反應(yīng)能力。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),使EMS系統(tǒng)能夠有效地為生產(chǎn)服務(wù),在EMS中設(shè)計(jì)如下子系統(tǒng):
(1)、信息處理子系統(tǒng)
信息處理子系統(tǒng)的基本功能是數(shù)據(jù)采集和過程監(jiān)控。它是能源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)子系統(tǒng),包括了最基本的SCADA系統(tǒng)功能:
不同需求的數(shù)據(jù)采集(周期采集、中斷采集、SOE);
分類數(shù)據(jù)歸檔(實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、短時(shí)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、記錄);
實(shí)時(shí)閉環(huán)調(diào)節(jié);
邏輯分析處理 (條件聯(lián)鎖、越限報(bào)警等);
人機(jī)界面(過程圖、過程曲線、設(shè)定和查詢等);
管理報(bào)表(瞬時(shí)報(bào)、正點(diǎn)報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)等);
基本數(shù)據(jù)處理等。
(2)、故障處理子系統(tǒng)
故障處理子系統(tǒng)主要包括:監(jiān)測(cè);分級(jí)報(bào)警(按輕、重故障分類);信息記錄和歸檔(按類別);故障基本分析(時(shí)序記錄分析、在線查詢等)。
(3)、能源管理子系統(tǒng)
能源管理子系統(tǒng)的基本功能包括:
能源計(jì)劃管理(計(jì)劃編制、跟蹤等);
能源實(shí)績管理(實(shí)績分析、歸擋、查詢、平衡分析、成本分析、對(duì)標(biāo)分析等);
能源質(zhì)量管理(質(zhì)量分析、質(zhì)量跟蹤、趨勢(shì)評(píng)估、越限警告等);
運(yùn)行技術(shù)支持(運(yùn)行方式管理、停復(fù)役管理、操作評(píng)估等);
預(yù)測(cè)分析。
(4)、其它功能
非常監(jiān)視和操作,為確保系統(tǒng)的萬無一失,對(duì)EMS的重要監(jiān)控對(duì)象,采用I/O直接接入系統(tǒng)儀表及操作盤的備用安全措施,以使在最惡劣的系統(tǒng)狀態(tài)下,這些設(shè)備的監(jiān)視、控制仍然成為可能。
根據(jù)工藝系統(tǒng)來分,EMS一般分為:供配電系統(tǒng)、水系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)等。
4 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
5 自動(dòng)化產(chǎn)品主要功能
5.1 高壓回路或低壓進(jìn)線回路選ACR330ELH儀表
該表為電能質(zhì)量分析儀表,主要功能有:LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì);THDu,THDi、2-31次各次諧波分量;電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算;電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測(cè)量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報(bào)警);RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜。
5.2 低壓聯(lián)絡(luò)或出線回路選ACR220EL電力儀表
該表主要功能有:LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:96×96mm,開孔尺寸:88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜。
5.3 動(dòng)力柜、照明箱選ACR120EL電力儀表或?qū)к壥诫姳?
ACR120EL電力儀表主要功能有:LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);2DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:開孔尺寸80×80mm,開孔尺寸72×72mm。適用于動(dòng)力柜。
DTSD1352導(dǎo)軌式電表主要功能:LCD顯示、全電參量測(cè)量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于動(dòng)力柜。
DTSF1352導(dǎo)軌式電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于照明箱的三相電能計(jì)量。
照明箱DDSF1352電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:76×89×74mm,4模數(shù)。適用于照明箱的電流、電壓測(cè)量;單相電能計(jì)量。
6 結(jié)束語
該方案是概要介紹我司能源管理系統(tǒng)的一些基本狀況。與用戶現(xiàn)有采集,能源管理系統(tǒng)相比,具有投資少,效益高,信息化程度高,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。在我國節(jié)能降耗大的趨勢(shì)下,能源管理系統(tǒng)必能為企業(yè)帶來可觀的效益。---安科瑞工廠能源管理系統(tǒng)解決方案
參考文獻(xiàn):
[1].任致程 周中. 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10