本帖最后由 acrelxyl 于 2011-12-24 06:56 编辑
1 概述
冶金工业能耗居高不下和环境质量不如人意是长期困扰冶金企业的难题。采用信息技术作为平台，综合新技术、新工艺、配套技术和管理措施，减少消耗，形成安全、稳定、经济和高效的能源供给系统，对于降低钢铁生产成本，改善环境质量，提高产品的市场竞争力具有极为重要的意义。 钢铁厂的能源消耗约占钢铁成本的20%～40%。不同的装备水平，工艺流程，产品结构和能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响。实用经济的节能技术、数字化的平衡输配系统和基础能源管理是现代钢铁企业实现节能降耗的基础技术措施。建设公司一体化的集中统一的能源管理系统是数字化能源管理的技术支持措施，也是大型钢铁企业提高节能效益的重大技术装备措施，应从企业发展战略的高度认识建设企业能源管理系统的必要性和迫切性。本文介绍了冶金企业能源管理系统的结构与功能，探讨了其技术路线及发展。
2 能源管理系统的作用
作为冶金企业自动化和信息化的重要组成部分，EMS不仅对能源的统一调度、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢能耗和提高劳动生产率有重要作用，而且对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实绩分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测等都是十分有效的。
1）完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用 EMS对能源数据进行分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态，经过系统的合理调整，确保系统运行在最佳状态。
2）在公司层面对能源系统采用分散控制和集中管理 EMS将在公司全局角度审视能源的基本管理需求，满足能源工艺系统分散特性和能源管理需要集中的客观要求，以适应钢厂的战略发展需要。
3）减少管理环节，优化管理流程，建立客观能源消耗评价体系 实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，满足能源设备管理、运行管理等的自动化，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，向管理要效益。
4）减少能源系统运行成本，提高劳动生产率 EMS的建设，对能源管理体制的改革将发挥重要作用。其基本目标之一是可以实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入， 节约人力资源成本，提高劳动生产率。
3 建设能源管理系统的基本技术路线
能源管理系统在企业信息化系统中具有重要的地位，公司级ERP或MES完成对包括能源管理系统在内的信息集成和一贯制管理，以实现公司生产、经营的过程优化和提高公司的总体效率，进而提高公司的市场竞争力。为了实现上述目标，能源管理系统建设的基本技术路线是：
1）规划先进的能源SCADA系统
能源工艺系统分散，面广量大。数据采集对象的选择应按照工艺监控的实际要求、能源系统输配和平衡的要求、能源管理的精度和粒度要求谨慎选择。数据采集系统宜采用分散方式，以减少系统风险和提高系统的安全性和可维护性。根据能源系统的特点和具体情况，综合采用与之适应的基本技术： ①行业标准监控和管理技术；②现代安全网络技术和数据通信技术；③数据库及实时数据处理技术；④预测和平衡优化技术；⑤集成式GIS（地理信息系统）技术；⑥数字化运行和调度技术；⑦异构系统无缝集成技术。
2）设计集中统一的“数字化”的能源输配及平衡控制应用系统
“数字化”的能源输配及平衡控制应用系统是指在上述基本技术基础上，利用信息技术手段，实时地再现工艺系统的过程映象，使运行管理和调整决策建立在可靠的过程信息之上。调度人员能够在能源控制中心对系统的动态平衡进行直接控制和调整，从而减少管理控制环节，提高工作效率，尤其在工艺系统故障时的处理指挥和即时系统调整方面，体现出了极大的优越性。
3）建立系统化的能源成本中心管理平台
EMS从成本控制的角度，优化能源管理体制，合理定义能源系统的成本中心。EMS在系统规划、架构设计、功能配置和应用集成等方面全面反映能源系统本质的管理特征，根据效益最大化的原则配置能源管理要素，通过能源管理系统的计划编制、实绩分析、质量管理、平衡预测、能耗评价等技术手段对能源生产过程和消耗过程进行管理评价。
4 企业能源管理系统的解决方案
4.1 方案设计
安科瑞公司研发的企业能源管理系统，现场数据采集基于安科瑞自主研发的网络电力仪表，在信息传递方面，基于Acrel-3000系统实现信息交换、分检服务系统，这样企业各应用程序得到的，都是各自订阅的关键数据，可大幅度提高数据处理的效率。
能源数据包括三种：能源供给状态数据、能源供给整点数据、能源供给累加数据，每种数据都有不同的应用范围。而能源供给状态数据是所有数据的基础，其它两种数据是通过仪器、仪表、手工录入或计算程序得到，是其它应用系统需要的关键数据。因此，安科瑞的能源数据采集系统，就是在撷取能源供给状态数据的同时，能将其它应用程序需要的关键数据分检出来，主动发送到各应用程序，满足各部门的办公、处理需要，在监测的同时，满足结算、决策的需求。
4.2系统结构
安科瑞Acrel-3000电能管理组态软件是上海安科瑞电气股份有限公司总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品。Acrel-3000电能管理系统拓扑结构图见下图。
系统拓扑结构图
Acrel-3000型电能管理系统可对低压设备消耗的电能进行分项计量。其软件运行于windows操作系统，包括windows2000、windows NT、windowsXP等windows系列操作系统。系统除了与本公司自主研发的仪表良好兼容外，还支持数百种硬件设备，包括目前流行的各种板卡、仪表、PLC等。支持各种常用电力通信规约，如部颁CDT规约、POLLING、1801、101、DNP等电力规约。
按照国家对电能计量的相关要求，本系统对耗电量进行分项计量，包括：
1）照明插座用电：为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括建筑物内的照明和插座用电、应急照明用电、室外景观照明用电等。
2）空调用电：主要包括冷热站用电、空调末端用电。
3）动力用电：主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电等。
4）特殊用电：主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电。
4.3系统功能
能源管理系统，作为大中型钢铁企业ERP和MES的重要组成部分，在企业信息化系统中具有重要的地位，其基本功能划分为三大部分：
①信息处理子系统
信息处理子系统的基本功能是数据采集和过程监控，它是能源管理系统的基础子系统，包括了最基本的SCADA系统功能：a）不同需求的数据采集（周期采集、中断采集、SOE）；b）分类数据归档（实时数据、短时数据、统计数据、历史数据、记录）；c）实时闭环调节；d）逻辑分析处理（条件联锁、越限报警等）；e）人机界面（过程图、过程曲线、设定和查询等）；f）管理报表（瞬时报、正点报、日报、月报等）；g）基本数据处理等。
②故障处理子系统
故障处理子系统主要包括：监测；分级报警（按轻、重故障分类）；信息记录和归档（按类别）；故障基本分析（时序记录分析、在线查询等）；故障分析专家系统等。
4.4主要监控与计量表计
（1）高压回路或低压进线回路选ACR330ELH仪表
该表为电能质量分析仪表，主要功能有：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率电能统计；THDu，THDi、2-31次各次谐波分量；电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算；电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量；4DI+3DO（DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警）；RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约。外形尺寸：120×120mm，开孔尺寸：108×108mm。适用于高压重要回路或低压进线柜，见图1。
图1 ACR330ELH电力仪表
（2）低压联络或出线回路选ACR220EL电力仪表
该表主要功能有：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+2DO；RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸：96×96mm，开孔尺寸：88×88mm。适用于低压联络柜、出线柜，见图2。
DTSD1352导轨式电表主要功能：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸：126×89×74mm，7模数。适用于动力柜，见图4。
5 能源管理系统技术的应用与发展
近年来在能源管理、运行决策支持、预测分析等方面进行了探索，取得了较好的效果，为能源系统的安全稳定和持续经济运行提供了很好的支持。
6 结束语
建设公司级能源管理系统，是现代大中型冶金企业实施信息化工程的需要。它可以改进能源系统的运行管理和安全管理水平，完善能源生产和使用的评价体制，提高劳动生产率，减少能源消耗，增加能源回收，改善环境质量，对提高公司的市场竞争力具有重要意义。Acrel-3000能源管理系统技术不仅提高运行管理效率，而且实现全系统无人值守和投产以来的连续不间断稳定安全运行方面取得了很大的成绩，在节能降耗方面也取得了可喜成果。
参考文献： [1]江苏安科瑞电器制造有限公司产品手册.2010.08版.
如需更多详细资料，请联系：
江苏安科瑞电器制造有限公司
联系人:徐玉丽 13771584106
Q Q：1759867226
MSN：xuyuli808284@hotmail.com
电话：0510-86179968
传真：0510-86179975
邮箱：xuyuli808284@163.com
主页：http://www.jyacrel.cn/
地址：江苏省江阴市南闸镇东盟路5号 | 
