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Acrel-7000企業(yè)能源管控平臺 助力某工廠節(jié)能降耗

更新時間:2024-03-08      點擊次數(shù):385

1 概述

       某工廠生產(chǎn)過程中會消耗大量的純水和電,這兩部分的費用占總生產(chǎn)成本的比例很高。為了更深入地掌握目前該企業(yè)能源規(guī)劃落地的實際情況,保證該企業(yè)能效指標(biāo)和節(jié)能目標(biāo)的貫徹執(zhí)行,展示綠色低碳成就,需要借助信息技術(shù)工具,搭建企業(yè)能源管理平臺,持續(xù)推進節(jié)能減排、實現(xiàn)用能的精細化管理。

       據(jù)統(tǒng)計,該工廠每月耗電量1億千瓦時以上,年耗電量超10億千瓦時。部Acrel-7000企業(yè)能源管控平臺后,按系統(tǒng)給出的節(jié)能建議進行生產(chǎn)工藝調(diào)整后,產(chǎn)品單耗有明顯下降。

2 項目需求

       項目監(jiān)測區(qū)域涵蓋化一車間、化二車間、腐蝕車間、純水車間、預(yù)處理車間、高溫純水車間等主要車間以及其他剩余各車間。監(jiān)測的能源種類包括電和水,總計需要接入新增332塊電表、新增140塊水表、若干原有水表以及若干原有的智能設(shè)備。

       系統(tǒng)需求主要包括:

        用能統(tǒng)計

       從區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設(shè)備等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)分/分項用能情況進行統(tǒng)計,并進行趨勢和同環(huán)比分析;

        能耗預(yù)測

       通過對廠區(qū)、車間的能耗使用情況進行分析,構(gòu)建能耗計算模型,進行訓(xùn)練,調(diào)整并優(yōu)化模型,采用預(yù)測算法對企業(yè)未來能耗趨勢進行預(yù)測分析,為節(jié)能提供有效的決策依據(jù);

        產(chǎn)品單耗

       計算生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需要的電單耗,水單耗,結(jié)合車速,計算哪種車速效益最高;

        容需量統(tǒng)計

       提供容需量統(tǒng),實時展示容量需量價格的變化情況,為降低電費提供依據(jù);

        產(chǎn)量統(tǒng)計

       提供產(chǎn)量統(tǒng),支持手動錄入及MES對接獲取產(chǎn)量數(shù)據(jù);

        電能質(zhì)量監(jiān)測

       對電網(wǎng)中的諧波進行實時監(jiān)測,并以矢量圖的形式展示三相不平衡度,支持歷史數(shù)據(jù)的查詢;

        自定義報表

       通過自定義報表格式和計算公式,靈活生成各種定制化報表,包括容需量報表、萬元產(chǎn)值報表、電費分攤報表等;

        異常報警

       對目標(biāo)事件快速定位,通過手機短信、APP、釘釘?shù)确绞郊皶r通知相關(guān)人員,快速定位能耗異常區(qū)域;

        數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

       實現(xiàn)能源管理系統(tǒng)MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通,打破信息孤島;

        能源駕駛艙

       定制大屏頁面及首頁,以工廠車間為單位劃分進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,與現(xiàn)有的第三方系統(tǒng)在指揮中心統(tǒng)一集中展示。

 

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

       現(xiàn)場采用多回路計量儀表和遠傳水表,對用電回路和用水支路進行采集,通RS485接口與電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)進行通訊,實現(xiàn)全電力參數(shù)和流量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測、預(yù)警與存儲,再由電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān),通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至搭建在數(shù)據(jù)中心的能源管控平臺上。

       平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:

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       系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。

       現(xiàn)場設(shè)備層10KV/380V部分的計量儀表和遠傳水表,通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu,用于采集用電回路全電力參數(shù)和用水支路流量的各類儀表,也是構(gòu)建該配電、耗水系統(tǒng)必要的基本組成元素。

       網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)接收現(xiàn)場設(shè)備層采集的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲,通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

       平臺管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站,數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

 

4 企業(yè)指標(biāo)

4.1 電力指標(biāo)

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4.2 水指標(biāo)

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4.3 用能單元指標(biāo)

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5 系統(tǒng)功能

5.1 首頁

       首頁展示企業(yè)的能耗情況、碳排放及折標(biāo)煤趨勢、主要車間用水用電占比,功率數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)等相關(guān)信息,可直觀了解企業(yè)當(dāng)前的整體情況,實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)視實時化、能源管控精細化、企業(yè)管理數(shù)字化、節(jié)能減排全局化。

img75.2 數(shù)據(jù)監(jiān)控

5.2.1 電力監(jiān) 

       對企業(yè)各用電回路的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,快速定位報警點位,并根據(jù)報警等級實時觸發(fā)APP、手機短信、郵件、釘釘、語音播報等多種方式的報警提醒,確保整個能源供給、轉(zhuǎn)換和消耗過程的安全、可靠和穩(wěn)定。

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5.2.2 配電 

       展示變配電系統(tǒng)的電氣主接線圖,實現(xiàn)對全電量參數(shù)以及開關(guān)斷路器狀態(tài)的實時監(jiān)視,如電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、三相不平衡度、諧波等參數(shù)。

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5.2.3 定制大屏

       根據(jù)客戶定制大屏展示界面,滿足客戶更直觀,更美觀,更加實用的需求。

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5.3 能源管理

5.3.1 能源中控

       從監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設(shè)備等維度,對各類能耗、單位產(chǎn)品能耗、成本和碳排放量進行對比分析,支持多個同級對象橫向比對,幫助用戶掌控整個工廠的能源消耗、能源成本、碳排放等情況。

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5.3.2 能耗統(tǒng) 

       從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設(shè)備等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析,找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費。

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5.3.3 產(chǎn)品單耗

       與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,通過產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),計算產(chǎn)品單耗,并進行同比和環(huán)比分析,以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。

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5.3.4 線路損耗

       根據(jù)設(shè)置的邊界,通過查看能耗數(shù)據(jù)上下級的偏差,發(fā)現(xiàn)能耗異常。 

 

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5.5 分析報告

5.5.1 運維報告

        以年、月、日對企業(yè)的異常情況、排名、發(fā)生頻次、運維情況等進行全面的統(tǒng)計分析,讓用戶全面了解系統(tǒng)的運行情況,并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),方便用戶快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,準(zhǔn)確定位故障點,提高運維效率,支持導(dǎo)出PDF文件及打印。

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5.5.2 節(jié)能報告

       通過對接工廠生產(chǎn)系統(tǒng),獲取產(chǎn)量數(shù)據(jù),結(jié)合系統(tǒng)采集到的能耗數(shù)據(jù),得到不同產(chǎn)線的單耗數(shù)據(jù)。再比對不同產(chǎn)線設(shè)備生產(chǎn)情況(車速、產(chǎn)量),得到產(chǎn)線設(shè)備在多少轉(zhuǎn)速情況。工廠以此做出相應(yīng)的調(diào)整,有效降低產(chǎn)品的單耗。

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6 系統(tǒng)應(yīng)用價值

6.1 企業(yè)收益

       企業(yè)能源管控平臺為企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

       ?在線監(jiān)測電能質(zhì)量

幫助企業(yè)在線監(jiān)測電能質(zhì)量,包括諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等,避免被罰款。

       ?用能安全

       監(jiān)測設(shè)備運行工況,保證安全運行;預(yù)警電氣火災(zāi),預(yù)防安全事故;及時排除故障,保證正常生產(chǎn);快速定位并干預(yù)切除隱患,保證能源供應(yīng)安全。

       ?節(jié)省人力成本

       少人或者無人值守,減少人工統(tǒng)計工作量,降低人力成本。

       ?節(jié)能降費

       為企業(yè)工藝整改提供數(shù)據(jù)支持,結(jié)合節(jié)能改造的具體實施,實現(xiàn)了某條產(chǎn)線單耗下8%,達到降低生產(chǎn)消耗,提高經(jīng)濟效益的目的。

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       ? 持續(xù)增值

       實時了解耗能狀況,接入電力需求側(cè)管理平臺,享受國家補貼,參與碳排放交易,助力碳達峰和碳中和。

6.2 用戶收益

       企業(yè)能源管控平臺能滿足企業(yè)各種用戶的不同需求。

       ?對能源主管部門及人員(節(jié)能管理)

       幫助企業(yè)完善能源管理體系,貫徹能源專業(yè)化、精細化、扁平化管理思路,建立持續(xù)改進能效的能管模式和機制,提高能管水平,促進節(jié)能降耗。

       ?對各級用能部門及人員(能源使用部門)

     1)實時監(jiān)視能源消耗,及時發(fā)現(xiàn)問題,減少用能損失;

     2)全面掌握能耗總量、能耗成本及能耗效率指標(biāo)數(shù)據(jù);

     3)全面分析用能特點,為優(yōu)化用能管理提供決策數(shù)據(jù);

       ?對能源運維部門及人員(能源供給部門)

     1)幫助建立數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控運維,動態(tài)監(jiān)視數(shù)據(jù)采集狀態(tài),確保數(shù)據(jù)采集正常運行,奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

     2)實時監(jiān)視能源系統(tǒng)運行狀態(tài),異常及時報警,保證生產(chǎn)用能安全,遠程自動抄表,降低工作強度,提高工作效率。

       ?對能源統(tǒng)計人員及其他部門

     1)自動生成各類外部單位所需報表,提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作效率和準(zhǔn)確率。

     2)共享能耗數(shù)據(jù),并與其他系統(tǒng)集成。

 

7 產(chǎn)品特點

7.1 導(dǎo)軌式三相電能ADL400

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  有功精度0.5S級,無功精度2級,電壓、電流精度0.2

  電壓規(guī)格3×100V、 3×380V、3×57.7/100V、3×220/380V

  電流規(guī)格3×1(6)A,3×10(80)A

  工作溫度-25~+55

  相對濕度95(無凝露)

  通訊RS485接口,同時支Modbus、DL/T645規(guī)約

  功能:支2~31次諧波電壓電流、最大需量及發(fā)生時間、4個時區(qū)、2個時段表、14個日時段、4個費率48/90日歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)

  外形尺寸90*36*65

 

7.2 電能質(zhì)量分析儀APM810

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  有功精度0.5S級,無功精度2級(目前標(biāo)準(zhǔn)最高),電壓、電流精度0.2

  電壓規(guī)格3×100V、 3×380V、3×57.7/100V3×220/380V

  電流規(guī)格3×1(6)A(經(jīng)互感器接入),3×10(80)A(直接接入)

  工作溫度-25~+55

  相對濕度95(無凝露)

  通訊:最大支2路獨485通訊,Modbus RTU規(guī)/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng),兩485可獨立設(shè)置,亦可使用不同協(xié)議;波特1200bps-19200bps可設(shè),奇偶校驗位可設(shè)

  功能:支1DI1DO;支持有功脈沖輸出

  外形尺寸126*88*69,標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌安裝

7.3 智能遠傳水表

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  可用電子直讀式,具有高清晰液晶顯示,直接讀取和通信發(fā)送。該水表的特點包括:高靈敏度,始動流量小,計量精度高,具備誤差自動修正功能;通訊方式:可通MODBUS-RTU通訊接口進行通信,管理者可對水表各參數(shù)進行設(shè)置或修改,也可抄回表內(nèi)的信息以便供管理部門進行統(tǒng)計、監(jiān)測;斷電后數(shù)據(jù)可保10年以上;擴展功能:可根據(jù)需要擴展遠程控制閥門開關(guān)功能;耐高溫:可120下長期工作,水解穩(wěn)定;抗腐蝕:抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕,阻燃性能好,環(huán)保:水資源免遭二次污染

  通信規(guī)約依照CJ-T188-2004戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》或者兼容DL/T 645-2007》的規(guī)約

7.4 電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)

 

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8 結(jié)語

       安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、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,幫助企業(yè)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行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測、碳排分析,為企業(yè)調(diào)整負載、調(diào)整負荷率、削峰填谷、無功補償、更新設(shè)備提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持,幫助企業(yè)加強能源管理、提高設(shè)備運行效率和能源利用效率、保證設(shè)備經(jīng)濟運行、挖掘節(jié)能潛力,成本低,回收期短,經(jīng)濟效益明顯,不僅可以提高企業(yè)的核心競爭力,同時是保護環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和源泉,積極響應(yīng)國家對于節(jié)能降耗的政策。

    安科瑞企業(yè)能源管控平臺為客戶提供增值服務(wù),包含:空壓機節(jié)能改造方案;空調(diào)節(jié)能改造方案;鍋爐節(jié)能改造方案;照明節(jié)能改造方案等。

 

參考文獻

[1]2030年前碳達峰行動方案》

[2]《浙江省關(guān)于建立健全高耗能行業(yè)階梯電價和單位產(chǎn)品超能耗限額標(biāo)準(zhǔn)懲罰性電價的實施意見(征求意見稿)》

[3]《工業(yè)企業(yè)能源管控中心建設(shè)指南》

 

證書報告

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