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优德亚洲娱乐场:电力管理

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电力需求侧管理系统

建设背景

国际能源形势

1、全球能源的使用仍以化石资源为主(88%),污染问题与温室效应日益显著。

2、全球资源分布不均,能源利用效率差异大。

3、化石资源不可持续,探明储量不足。

4、发展中国家的城市化和工业化带来更大的能源需求。

5、常规能源的稀缺和需求量的放大,能源成本上升成为必然趋势。

我国的能源问题

1、能源消费总量大、人均能源消费水平低:

32.5亿吨标准煤(世界第一,2010),人均消费量位居第27名,仅为美国的15.68%,世界人均能源消费水平的69%。

2、能源储量低、能源对外依存度高:

人均能源资源占有量还不到全球平均水平的一半,进口量占消费量的比例逐步扩大,能源安全问题突出。

3、单位产值能耗过高、能效利用率低:

中国单位GDP能耗是世界平均水平2.2倍;比美国、欧盟和日本分别高2.3倍、4.5倍和8倍(参见图1-1);企业主要用能系统的耗能设备效率较低,但部分用能系统能效比接近国际先进水平(参见图1-2)。

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图1-1部分国家产值能耗(toe/百万美元GDP)

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图1-2国内外耗能设备效率对比

我国已实现部分用能设备的产品升级,设备能效得到了大幅度提升,但单位产值能耗远高于世界平均水平,能源管理水平的提升需要引起重视。

政策背景

1、“十一五”期间,我国单位GDP能耗下降19.1%(主要通过淘汰落后产能方式实现)。

2、“十二五”期间,计划单位GDP能耗环比下降16%,落后产能基本淘汰完毕,六大高耗能产业能效指标达到世界先进水平。

3、“十三五”期间,预计单位GDP能耗还将继续下降11%左右,实证数据表明这一节能指标压力非常大。

为保障节能目标的分阶段实现,节能重心应该从淘汰落后产能(主要耗能系统和设备的升级)向其他方式(综合管理和控制等)转移。

系统体系结构

体系结构

本系统总体上采用分层分布式体系结构,按照纵向分为主站管理层、网络通讯层和现场测控层三大部分:

主站管理层从网络上可分为企业内网和公网两部分,负责完成对整个能源管理系统的数据采集、处理、显示、监视、分析和统计功能,并在满足权限和逻辑时,对采集数据进行计算,对用配电系统进行监控,对能耗数据进行统计和分析,并提供多种外部系统接入接口,是主站软件系统的部署和运行站点,主要由监控软件、电能管理及分析软件、监控终端、服务器、打印机、UPS电源等组成。

网络通讯层主要包括数据采集器和数据网络,完成主站层与现场测控层之间的网络连接、转换、数据采集、数据本地处理、协议转换和命令的交换,实现大容量实时数据的高速汇集传输,确保主站系统能够快速、准确地得到所有监测及监控信息,并及时反馈就地测控总线网络检测的系统异常与故障,确保快速定位与恢复。现场测控层,主要通过安装电能表、电力测控仪、电能质量监测仪及各类传感器、继电器等测控设备,经通信接口接入RS485现场总线,实现现场数据采集、监控和就地显示等。

功能架构

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功能架构图

运行监测

图形化监测

系统采用微软最新界面技术打造新一代监控客户端和Web监测画面,提供多页签、多窗口的运行界面,并且监控页面均为矢量格式,支持鼠标滚轮的无级缩放。通过绚丽的界面,实现对整个企业厂区或建筑楼宇用配电系统的可视化运行监视。

图形画面包括系统图(平面图、立体结构图、地理分布图…)、接线图、回路图、设备运行模拟图等,可视化程度高,画面直观。所有操作功既能通过鼠标和按钮实现,减少键盘的使用和命令的输入,方便初级用户的使用,同时,系统默认提供了常用功能的快捷键操作,满足高级用户高效使用系统的需求。

画面显示的电气参数包括:三相电流、相电压(Ua,Ub,Uc)、线电压(Uab,Ubc,Uac),有功功率、无功功率、视在功率,功率因素,频率,温度等,各电气参数实时刷新。

用户可在实时监控画面上通过遥测、遥信、电量数据,全面了解系统的运行状况。

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监控电气图

客户收益

电能是所有能源中消耗最大的能源品种之一,企业和建筑是社会的用电大户,它占有的比重很大,安全、经济、合理的用电,不仅对企业十分重要,也非常必要,同时对提高全社会的经济效益,促进国民经济的发展,保护社会环境有着十分重大的意义。

提高综合用电管理水平

系统提供一系列的功能为用户提高综合用电管理水平,方面包括变配电安全管理、用电成本和效率管理、电力运行调度管理、电能质量管理、用能设备台账管理等。

1、变配电安全管理方面,系统配备了常规配电监控系统软件的各类功能,包括:图形化监视、实时/历史曲线、告警、事件记录、事故反演、故障录波等等,为电力值班人员提供了一个远程监视的平台,同时,为事故分析提供了数据支持,力争预防事故的发生、缩短事故发生后的事故恢复时间,为变配电的稳定安全运行提供了保障。

2、用电成本和效率管理方面,其成果直接关系到企业的整体成本和核心竞争力,系统相关功能包括电能及电费各维度的分析和主要用能设备(变压器和各出线设备)运行分析,各维度的分析结果可辅助管理人员进行运行策略和用能策略的调整,从而实现节能增效。

3、电力运行调度管理方面,系统为电力值班人员提供了遥控、遥调和电力管用的系列操作功能和巡检管理、交接班管理、资料管理等运行管理功能,推进电力无人值守或者少人值守和相应管理流程的电子化、规范化进程,最终实现提高电力运行调度的效率、降低值班人员的工资成本的目的。

4、电能质量管理方面,帮助企业实现对特定测点电能质量的监测和分析需求,保障产品生产质量和精密电子仪器的使用寿命。

5、用能设备台账管理方面,辅助用户对用能设备、能源监测设备的维护和管理。

系统针对企业/建筑不同的用配电需求,对电能的生产、输送、转换、消费各环节进行综合调度和监控,指导、监督、检查用户最大限度安全、经济、合理的使用电能,为企业管理者提供决策依据,以帮助企业提高用电管理水平。

节省电费支出

电费的支出是企业,尤其是重点能耗企业的一项重要的生产成本,对企业的经营效益有着重要的影响。随着企业精益化管理的推进,如何节省电费的支出,对提高企业的核心竞争力至关重要。

系统提供了基于分户计量、费用账单结算、峰平谷电费计量、线损/变损分析、设备/产品单位能耗对标等诸多用电分析功能,在保证企业正常生产运营的情况下,为企业真正减少用电费用的支出。

优化电能质量

随着国民经济的飞速发展,电力污染现象也日益严重,用户对电能质量提出了更高的要求。一方面,用电负荷日趋复杂和多样化,如逆变装置、变频调速装置等电力电子设备的应用,因为这些设备具有非线性、谐波丰富、冲击性和不平衡等特征,会影响到电网的质量,另一方面,用户对供电可靠性的要求越来越高,众多基于微处理器控制的精密电子和电力电子装置在系统中大量使用,对供电质量的敏感程度越来越高,直接影响了企业的产品质量和最终的效益。例如某些负荷对电压变动十分敏感,但电压跌至正常电压的80%,持续时间超过20ms时,其部分设备就会停机;早期的PLC产品,当电压低于10%时,仅能持续工作15个周波;对于计算机,当电压低于60%,持续时间超过12个周波时,计算机将受到影响,丢失重要设备等等。

系统提供的电能质量监测功能,能对电压不平衡、电流不平衡、谐波、电压越限等因素进行实时(高频)监测和告警,当电能质量发生问题时,系统给予提示,同时对问题发生前后的全过程进行跟踪和分析,方便用户提高对企业用电质量的管理,辅助进行电能质量的治理,最终实现企业电力网络电能质量的优化。

降低电力故障的影响

因电力网络故障而造成的停电在各企业和建筑中时有发生,其会在一定程度上影响企业和建筑的正常生产运营,对企业/建筑造成直接的经济损失。本系统致力于帮助用户力争缩短每次停电的时间、缩小每次停电的范围,提高供电的可用性和可靠性,最终减少企业和建筑因为故障停电带来的经济损失。

1. 缩短每次停电的时间

人工合闸、人工数据采集时技术水平与管理手段落后,电力线路管理人员的业务技术水平较低,在事故处理时机动能力不强,都导致了故障恢复的时间过长。

系统提供数据实时显示和远程控制功能,在重要线路的开关跳闸时(以语音、画面推近、短信等方式)进行告警提示,帮助运行管理人员对实时的电网运行情况了如指掌,并能远程进行合闸操作。同时,对事故跳闸进行故障录波、事故反演和预案管理功能,帮助运行人员有效的进行故障排查,尽早排除故障并恢复供电,最终缩短每次停电的时间。

2. 缩小每次停电的范围

为了满足安全规程要求,一般用电企业会在开关的一侧或者两侧加装隔离开关。实践证明,这种配置方式由于运行环境的影响,运行1-2年即由于锈蚀和绝缘老化,会导致柱上开关与隔离开关拒动,造成扩大停电范围。

本系统可对用配电网络进行实时监测,随时掌握电网中各元件的运行工况,故障未发生就能及时消除。同时系统可加强对电网实时状态,设备,开关动作次数,负荷管理情况的管理能力,匹配隔离开关与切换开关相互配合,可以使由故障造成的部分失电负荷转移到其他系统,恢复供电,从而缩短非故障线路的停电时间。

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