系統(tǒng)概述

    隨著全球能源供應(yīng)的日趨緊張，各種能源費(fèi)用都呈上升趨勢(shì)，成為企業(yè)成本的重要組成部分，在今后企業(yè)的發(fā)展和生存中將成為一個(gè)決定性因素。另外能源動(dòng)力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，是企業(yè)正常生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)的重要保證。因此，建立企業(yè)能源動(dòng)力系統(tǒng)的綜合監(jiān)控，在保證能源動(dòng)力供給安全可靠的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)能源動(dòng)力系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控、信息化管理，降低產(chǎn)品能源成本，對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展和提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義；通過(guò)節(jié)能技術(shù)的引進(jìn)，大幅度降低企業(yè)能源消耗，不僅具有經(jīng)濟(jì)意義，而且具有更大的社會(huì)效益。
    根據(jù)我公司在電力自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的研究和多年工程實(shí)踐，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了YX-eEMS企業(yè)能源動(dòng)力監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)，提出一系列相關(guān)的節(jié)能技術(shù)。

eEMS系統(tǒng)總體規(guī)劃

　　根據(jù)企業(yè)情況在合適位置設(shè)立能源監(jiān)控中心，通過(guò)骨干通訊網(wǎng)絡(luò)連接配電監(jiān)控子系統(tǒng)、鍋爐及蒸汽監(jiān)控子系統(tǒng)、水泵房及供水監(jiān)控子系統(tǒng)、空壓站及壓縮空氣監(jiān)控子系統(tǒng)等，每個(gè)子系統(tǒng)包含能源信息監(jiān)控子網(wǎng)和安防信息監(jiān)控子網(wǎng)。在能源動(dòng)力監(jiān)控層上建立能源信息管理層。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖如下：

eEMS系統(tǒng)軟件規(guī)劃

    軟件系統(tǒng)可以分為三個(gè)層次：智能控制層、實(shí)時(shí)監(jiān)控層和信息管理層。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)將其有機(jī)聯(lián)接起來(lái)。
    智能控制層：是系統(tǒng)的最底層，主要完成各子系統(tǒng)的自動(dòng)控制。如果用戶的一些子系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是通信接口開(kāi)發(fā)；對(duì)于新上或需要改造的子系統(tǒng)，智能控制層軟件首先要完成子系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)化控制，保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，同時(shí)完成與監(jiān)控層通信功能。
    實(shí)時(shí)監(jiān)控層：是系統(tǒng)的中間層，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作的主要功能層。監(jiān)控中心設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與智能控制子系統(tǒng)通信獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，監(jiān)控軟件以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，完成整體能源動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)圖形監(jiān)控、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、趨勢(shì)圖、報(bào)警和安防監(jiān)控。并可根據(jù)能源信息管理層分析的結(jié)果，進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，降低能源消耗、提高設(shè)備運(yùn)行效率。
    能源信息管理層：是系統(tǒng)的最高層，主要完成各種能源信息的統(tǒng)計(jì)、分析。軟件功能包括能原計(jì)量與統(tǒng)計(jì)考核、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、綜合報(bào)表管理、數(shù)據(jù)查詢及遠(yuǎn)程發(fā)布、設(shè)備信息管理和用戶管理等。

系統(tǒng)特點(diǎn)

● 電力能源監(jiān)控：
采用自主研發(fā)的高性能IDM系列智能數(shù)字儀表、PA系列微機(jī)保護(hù)裝置和YX-SCADA集成化監(jiān)控系統(tǒng)軟件包，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化監(jiān)控。
● 非電類能源監(jiān)控：
采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的過(guò)程儀表和控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐及蒸汽系統(tǒng)、空壓站及壓縮空氣系統(tǒng)、水泵房及供水系統(tǒng)、換熱站、空調(diào)系統(tǒng)的智能控制、工藝流程監(jiān)控、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、故障報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄等功能。
● 安防監(jiān)控：
建立完善的安防監(jiān)控系統(tǒng)，在重要設(shè)備或部門設(shè)置視頻監(jiān)控、紅外線探測(cè)報(bào)警、門禁等設(shè)備，可以提供重要設(shè)備實(shí)時(shí)的、直觀的視頻監(jiān)控，對(duì)重要部門或設(shè)備布防，有效阻止非法人員的闖入，采用數(shù)字化視頻技術(shù)將安防系統(tǒng)與能源管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，支持管理者在網(wǎng)絡(luò)上任何站點(diǎn)瀏覽和監(jiān)控。
● 分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，監(jiān)控管理層采用先進(jìn)的冗余光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，便于將分散在企業(yè)各處的水、電、汽、氣等子系統(tǒng)集成為一體，現(xiàn)地監(jiān)控層各子系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線與各種檢測(cè)儀表和智能裝置連接，具有良好的適應(yīng)能力和強(qiáng)大的擴(kuò)展能力。
● 能源計(jì)量與統(tǒng)計(jì)考核：
通過(guò)能源動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集各種能源信息，取代手工抄表、人工統(tǒng)計(jì)、手工錄入、計(jì)算機(jī)打印報(bào)表的落后模式，自動(dòng)完成記錄、計(jì)量、統(tǒng)計(jì)、考核等功能。
● 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析：
通過(guò)對(duì)動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的采集、記錄、統(tǒng)計(jì)，分析設(shè)備運(yùn)行效率，自動(dòng)控制系統(tǒng)負(fù)荷和工況的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。
● 能源決策分析：
通過(guò)一定時(shí)間的數(shù)據(jù)累積，從不同角度對(duì)能源消耗進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，提供防止能源浪費(fèi)、降低能源消耗、合理規(guī)劃使用能源的決策支持。
● 系統(tǒng)管理與信息發(fā)布：
能源信息管理系統(tǒng)，可以全面提供實(shí)時(shí)、可靠、有效的各種能源信息，支持WEB發(fā)布，可以通過(guò)企業(yè)信息管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)能源信息的瀏覽和查詢。

節(jié)能技術(shù)

　　除了通過(guò)能源動(dòng)力監(jiān)控與能源信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行外，還可以通過(guò)各種節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到節(jié)能目的。企業(yè)可以通過(guò)節(jié)能技術(shù)改造達(dá)到大幅節(jié)能效果，以下是我公司近期重點(diǎn)研究和推廣的節(jié)能技術(shù)：

● 變頻節(jié)能技術(shù)
還有許多企業(yè)在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力時(shí)，都留有一定的富余量。這時(shí)如果采用變頻調(diào)速技術(shù)，使電機(jī)輸出功率與負(fù)載匹配，就可以達(dá)到節(jié)能目的。
特別是水泵、風(fēng)機(jī)類變轉(zhuǎn)矩設(shè)備，電機(jī)功率消耗與轉(zhuǎn)速的3次方成正比，所以通過(guò)變頻技術(shù)節(jié)能非常有效?？紤]減速后效率下降和調(diào)速裝置的附加損耗，通過(guò)實(shí)踐的統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)泵類通過(guò)調(diào)速控制可節(jié)能20％～50％，有些風(fēng)機(jī)負(fù)載節(jié)能比例達(dá)60%以上。

● 電力系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)
公司在多年電力自動(dòng)化系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)計(jì)和工程實(shí)施的基礎(chǔ)上，推出一系列用于企業(yè)供配電系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能技術(shù)，目前，我們重點(diǎn)研究推廣的主要節(jié)能技術(shù)如下：
○ 動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償SVC：基于TCR技術(shù)，采用DSP/CPLD/FPGA全數(shù)字化控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、抑制諧波、消除三相不平衡，保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行，減少對(duì)弱電設(shè)備的干擾，從而達(dá)到優(yōu)化供電質(zhì)量、節(jié)能降耗的目的。
○ 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：在傳輸電量相同的條件下，通過(guò)擇優(yōu)選取最佳運(yùn)行方式和調(diào)整負(fù)載，使變壓器電能損失最低。我們根據(jù)變壓器運(yùn)行的這一特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析軟件，能夠?qū)ψ儔浩髌鞯倪\(yùn)行效率進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、跟蹤，并可以根據(jù)分析結(jié)果自動(dòng)控制變壓器的投切，使系統(tǒng)盡可能運(yùn)行在高效率狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)約電能、降低能源成本的目的。

● 空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)
我們認(rèn)為一個(gè)建筑物只有一個(gè)特定的空調(diào)系統(tǒng)能滿足它的要求（最舒適、最節(jié)能），而不是所有類型的空調(diào)系統(tǒng)都能滿足它的要求。在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)政策、建筑物周邊自然環(huán)境、管理方式和使用者的需求，采用合理節(jié)能技術(shù)手段，才能達(dá)到節(jié)能與節(jié)約能源成本的目的。

目前，我們重點(diǎn)研究推廣的主要節(jié)能技術(shù)如下：
○ 溫濕度獨(dú)立(控制)技術(shù)；
○ 新風(fēng)余熱回收及CO2濃度控制技術(shù)；
○ 復(fù)式水泵應(yīng)用及采暖水泵
○ 最低單位制冷成本控制
○ 趨勢(shì)化預(yù)測(cè)控制
○ 專家診斷系統(tǒng)