能源管理系統(tǒng)介紹

能源管理系統(tǒng)是以幫助工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)的同時(shí)，合理計(jì)劃和利用能源，降低單位產(chǎn)品能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低CO2排放量為目的信息化管控系統(tǒng)。

能源管理系統(tǒng)集”物聯(lián)網(wǎng)”、”大數(shù)據(jù)”、“云計(jì)算”、”AI”、“邊緣計(jì)算”、“智能網(wǎng)關(guān)”等技術(shù)于一體，服務(wù)于園區(qū)、企事業(yè)單位在能源的生產(chǎn)、輸配、使用過程中對能源管理的兩化（信息化、自動(dòng)化）融合需求，服務(wù)安全用能、經(jīng)濟(jì)用能以及精細(xì)化管理的需求，具體如下： 

能耗管理系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，對電力、燃?xì)狻⑺岬雀鞣诸惸芎臄?shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，并分析能耗狀況，實(shí)現(xiàn)節(jié)能應(yīng)用。 

通過能源計(jì)劃，能源監(jiān)控，能源統(tǒng)計(jì)，能源消費(fèi)分析，重點(diǎn)能耗設(shè)備管理，能源計(jì)量設(shè)備管理等多種手段，使企業(yè)管理者對企業(yè)的能源成本比重，發(fā)展趨勢有準(zhǔn)確的掌握。 

讓電力、燃?xì)狻崃Φ瓤床灰姴荒苊挠媚苄畔⒖梢暬⑴c生產(chǎn)運(yùn)營相結(jié)合，形成單位制品能耗、日均網(wǎng)損、平均（水電氣熱）價(jià)格等指標(biāo)，協(xié)助管理者精準(zhǔn)掌控企業(yè)狀況，客觀科學(xué)分析，為企業(yè)精細(xì)化管理提供新的數(shù)據(jù)化緯度。

能源管理系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

目前商業(yè)樓宇、工業(yè)園區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、工廠、等配電房內(nèi)電氣運(yùn)行維護(hù)通常由傳統(tǒng)人工巡檢方式進(jìn)行，由于運(yùn)維人員專業(yè)能力及檢測手段有限，配電房內(nèi)電氣設(shè)備的異常情況無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。即使在配置了綜自系統(tǒng)的配電房內(nèi)，因?yàn)闇y量設(shè)備監(jiān)測范圍的局限性，對于開關(guān)柜及變壓器運(yùn)行過程中的安全隱患也無法預(yù)警和干預(yù)。 

隨著傳感器技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，配電智能化運(yùn)維系統(tǒng)通過對配電室內(nèi)電氣設(shè)備及用電環(huán)境的全面監(jiān)測，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對配電室設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程智能監(jiān)測服務(wù)，通過對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和用電負(fù)荷的實(shí)時(shí)監(jiān)測，對設(shè)備實(shí)行“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”管理和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)從人工維護(hù)向智能代維轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)變。 

能源管理系統(tǒng)運(yùn)維模式 

改造后變電所采用線上服務(wù)和線下服務(wù)相結(jié)合的運(yùn)維模式： 

1.線上服務(wù) 

用電在線監(jiān)測：24 小時(shí)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測變電所的各開關(guān)狀態(tài)，電流、電壓、功率、頻率和電量值等遙信、遙測、遙控信息，用戶可隨時(shí)隨地了解變電所用電情況，各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)一目了然。 

異常用電預(yù)警、報(bào)警：針對用電過程中的過負(fù)荷，變壓器溫度、電纜頭溫度過高或者其他表計(jì)故障，互感器故障，接線盒故障和終端故障等進(jìn)行提前的預(yù)警，當(dāng)異常和故障發(fā)生后及時(shí)報(bào)警。 

自動(dòng)抄表：自動(dòng)統(tǒng)計(jì)用電量，分路電能計(jì)量，時(shí)間間隔自定義，理清電能消耗結(jié)構(gòu)；分路計(jì)算，理清成本構(gòu)成計(jì)算能耗指標(biāo)，認(rèn)清消費(fèi)水平。 

電能質(zhì)量監(jiān)測：對電網(wǎng)各項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)包括：電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、三項(xiàng)及單項(xiàng)功率以及各類諧波和不平衡因數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)分析。 

用電環(huán)境監(jiān)測：對變電所內(nèi)的各類設(shè)備進(jìn)行視頻監(jiān)控，設(shè)置水浸、煙感系統(tǒng)，保證變電所在水災(zāi)、火災(zāi)和人員入侵情況下及時(shí)響應(yīng)處理。 

能耗分析，節(jié)能決策：對用戶的用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過數(shù)據(jù)挖掘和分析，定位能耗的關(guān)鍵點(diǎn)，提供可行的節(jié)能決策。 

統(tǒng)計(jì)報(bào)表：針對用戶用電使用過程中的關(guān)注點(diǎn)，進(jìn)行定制化的報(bào)表統(tǒng)計(jì)和生成，為用戶提供第一手的統(tǒng)計(jì)資料和決策來源。 

WEB 瀏覽、公眾號：隨時(shí)隨地通過 WEB 和 公眾號 連接互聯(lián)網(wǎng)訪問變電站數(shù)據(jù)，第一時(shí)間知道變電站異常情況。 

其它定制化服務(wù)：可根據(jù)用戶需求進(jìn)行其它專屬的定制化線上服務(wù)。 

能源管理系統(tǒng)解決方案

1、需求分析 

為了滿足配電房的監(jiān)控系統(tǒng)的要求，達(dá)到對供電房的全方位監(jiān)控，使有關(guān)人員做出反應(yīng)，采取措施，并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控、集中維護(hù)和集中管理。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循以下原則： 

標(biāo)準(zhǔn)化 

整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)軟件、硬件均采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，提供開放的接口，可與不同供應(yīng)商的設(shè)備及軟件系統(tǒng)互聯(lián)互通。  

穩(wěn)定性 

能源數(shù)據(jù)采集器采用嵌入式實(shí)時(shí)Linux操作系統(tǒng)和專用的硬件結(jié)構(gòu)，性能穩(wěn)定可靠，保證系統(tǒng)整體的穩(wěn)定，尤其適合在環(huán)境比較復(fù)雜、可靠性要求較高的環(huán)境中運(yùn)行。WEB系統(tǒng)平臺采用J2EE業(yè)內(nèi)專業(yè)級的開發(fā)框架，滿足大數(shù)據(jù)采集、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問請求。 

經(jīng)濟(jì)性 

系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行平臺均采用當(dāng)今最為通用的各種操作系統(tǒng)和開發(fā)工具，充分利用了我們在其它監(jiān)控領(lǐng)域中成功應(yīng)用的中間件和模塊，大大減少在系統(tǒng)平臺方面的投入，具有極高的性價(jià)比。 

先進(jìn)性 

基于組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)理念，以一套通用平臺，解決能源數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)地SCADA監(jiān)控、云平臺數(shù)據(jù)分析、手機(jī)公眾號運(yùn)維管理。四維一體的解決方案推動(dòng)電力智能化。 

擴(kuò)展性 

整個(gè)系統(tǒng)具有進(jìn)一步擴(kuò)展功能的能力，可以很好的適應(yīng)現(xiàn)代智能管控的需求。保證用戶在系統(tǒng)上進(jìn)行有效的開發(fā)和使用，并為今后的發(fā)展提供一個(gè)良好的環(huán)境。可充分利用和保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源便于當(dāng)前以及以后的擴(kuò)建；平臺服務(wù)器具備擴(kuò)展和堆疊能力，便于不同級別的中心整合與擴(kuò)建，系統(tǒng)必須具有很強(qiáng)的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)空間擴(kuò)容能力。 

實(shí)用性 

以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為依托，可多用戶多畫面實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、可連接多種報(bào)警設(shè)備完全滿足用戶的監(jiān)控要求。 

安全性 

平臺監(jiān)控系統(tǒng)安全性在管理中是關(guān)鍵問題之一，安全性分為數(shù)據(jù)安全和信息安全，在上述三方面有如下要求： 

數(shù)據(jù)安全：對數(shù)據(jù)進(jìn)行多級別、分布式的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)不容易受到破壞。數(shù)據(jù)的AES加密機(jī)制，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的安全，不會(huì)被截獲、篡改和利用； 

信息安全：所有配置信息、管理信息、日志信息均存放在中心數(shù)據(jù)庫，實(shí)行信息集中管理； 

分級授權(quán)：對下屬管理員的應(yīng)用功能、訪問范圍進(jìn)行授權(quán)。由下屬管理員對所屬機(jī)構(gòu)操作員的應(yīng)用功能、訪問范圍進(jìn)行授權(quán)和管理。 

2、建設(shè)目標(biāo) 

該系統(tǒng)可以幫助電力部門實(shí)現(xiàn)配電房的無人值守或者少人值守，可以實(shí)現(xiàn)對配電運(yùn)營情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)營數(shù)據(jù)的分析和故障信息的報(bào)警提示，逐步推動(dòng)電力監(jiān)控的自動(dòng)化、集中化和智能化。 

平臺指標(biāo)和接口

1、性能指標(biāo)

響應(yīng)時(shí)間：100萬級數(shù)據(jù)，頁面平均響應(yīng)時(shí)間 <3秒；

吞吐量：每秒鐘請求事務(wù)的數(shù)量150；

并發(fā)用戶數(shù)：用戶并發(fā)數(shù) <= 1000次/秒。

2、容量指標(biāo)

WEB平臺的接入量是無限制的，只需要提供相應(yīng)的硬件支撐。一般性能的服務(wù)器，如：CPU(E5-2640)，內(nèi)存（16G），帶寬4M，可接入200站點(diǎn)。

3、數(shù)據(jù)采集接口

通訊管理機(jī)內(nèi)置組態(tài)軟件，與各傳感器、智能儀表、控制器通過標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)約進(jìn)行通訊，包括：modbusRTU、DLT645、IEC60870-101/103/104，完全滿足各類設(shè)備的數(shù)據(jù)接入。

4、數(shù)據(jù)上傳接口

智能通訊管理機(jī)數(shù)上傳云平臺采用上海沈電平臺私有協(xié)議，該協(xié)議提供如下功能：身份認(rèn)證、心跳檢測（校時(shí)）、事件上報(bào)、能效數(shù)據(jù)等功能。所有數(shù)據(jù)均以主動(dòng)觸發(fā)式上報(bào)為主，充分發(fā)揮通訊管理機(jī)邊緣計(jì)算的功能。

5、第三方數(shù)據(jù)訪問接口

智能通訊管理機(jī)支持多路數(shù)據(jù)上傳，即可向上海沈電平臺上傳數(shù)據(jù)，亦可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其它云平臺。其上傳協(xié)議包括：住建部XML上傳協(xié)議、IEC60870-104協(xié)議、GW376.1協(xié)議、KEASI上報(bào)協(xié)議等。

能源管理系統(tǒng)功能

1、在線監(jiān)測

在線監(jiān)測分為三大模塊顯示，分別為系統(tǒng)概覽、分路監(jiān)測、監(jiān)控點(diǎn)對比分析

系統(tǒng)概覽

一次接線圖

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

監(jiān)測點(diǎn)對比

2、能效分析

能效管理主要通過對站點(diǎn)用電信息進(jìn)行分析，通過對歷史數(shù)據(jù)的集中分析、多維度分析，使站點(diǎn)用戶對自身用電質(zhì)量有一個(gè)全面了解。能效管理主要分為：電量分析、負(fù)荷分析、用電能效排名、監(jiān)測點(diǎn)對比分析。

電量分析

負(fù)荷分析

3、統(tǒng)計(jì)報(bào)表

統(tǒng)計(jì)報(bào)表包括電量、負(fù)荷、原始值數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以將各類數(shù)據(jù)查詢并導(dǎo)出Excel文件

電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表

4、檔案管理

檔案管理提供對企業(yè)信息的管理、監(jiān)控子站的管理、子站內(nèi)設(shè)備信息的管理、電價(jià)管理和電費(fèi)單管理

5、系統(tǒng)設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置主要系統(tǒng)管理員所具備的 權(quán)限，分為：系統(tǒng)菜單管理、角色管理和用戶賬戶管理

能源管理系統(tǒng)作用

作為冶金企業(yè)自動(dòng)化和信息化的重要組成部分，不僅對能源的統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化煤氣平衡、減少煤氣放散、提高環(huán)保質(zhì)量、降低噸鋼能耗和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有重要作用，而且對于事故預(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)測等都是十分有效的。

A）完善能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和能源的有效利用

EMS對能源數(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)。

B）在公司層面對能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理

EMS將在公司全局角度審視能源的基本管理需求，滿足能源工藝系統(tǒng)分散特性和能源管理需要集中的客觀要求，以適應(yīng)鋼廠的戰(zhàn)略發(fā)展需要。

C）減少管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化管理流程，建立客觀能源消耗評價(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)的能源消耗評價(jià)體系，向管理要效益。

D）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。

E）加快系統(tǒng)的故障處理，提高對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。

F）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)了解鋼廠的能源需求和消耗的狀況，能有效地減少高爐煤氣的放散，提高轉(zhuǎn)爐煤氣的回收率，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。

G）為進(jìn)一步對能源數(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，還可以通過對大量歷史數(shù)據(jù)的歸檔和管理，為進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、加工和處理創(chuàng)造條件。動(dòng)，安防系統(tǒng)與停車場管理系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，這種聯(lián)動(dòng)關(guān)系的系統(tǒng)功能的互補(bǔ)，通過聯(lián)動(dòng)充分發(fā)揮單一系統(tǒng)難以發(fā)揮的功能，實(shí)現(xiàn)的手段一般是通過RS232或RS485通信接口，這種集成也就是常說的BAS系統(tǒng)；沒有達(dá)到我們所期待的IBMS集成的程度。