為了穩(wěn)步推進雙碳目標，在能源消費強度和消費總量的“雙控”背景下，企業(yè)需要考慮如何應(yīng)對能耗雙控以保障正常生產(chǎn)?，F(xiàn)有大部分企業(yè)依然采用電、水、氣、冷、熱等各種能源供應(yīng)系統(tǒng)“單獨規(guī)劃、單獨設(shè)計、獨立運行”的模式。普遍存在計量檢測到配備不足;計量設(shè)備計量精度不高、計量數(shù)據(jù)不準確;人工抄表可靠性低;難以良好監(jiān)測和評估主要耗能設(shè)備的用能效率;缺少決策數(shù)據(jù)支持，對于節(jié)能評估無法提供可靠參考數(shù)據(jù);缺乏良好的企業(yè)能效評估指標體系，能耗管理措施難以落地等情況。本文介紹的企業(yè)能源管控平臺，采用自動化、信息化技術(shù)，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來，運用數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進行離線生產(chǎn)分析與管理，實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、超大限度地利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

1、概述

浙江春風(fēng)動力股份有限公司是春風(fēng)控股集團的子公司，成立于1989年，是一家專業(yè)從事全地形越野車(ATV、UTV、SSV)、大排量摩托車及配套水冷發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)的股份有限公司，公司總部設(shè)在杭州余杭經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，公司擁有完整、科學(xué)的質(zhì)量管理體系。公司的誠信、實力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得業(yè)界的認可。

通過搭建企業(yè)能源管控平臺，對企業(yè)的能源消耗、用電安全、電能質(zhì)量、生產(chǎn)工藝、主要設(shè)備實行動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，實時監(jiān)測企業(yè)、車間、產(chǎn)線、主要設(shè)備電、水、天然氣和壓縮空氣等能源的消耗情況、變配電設(shè)備的運行狀況、用電回路的電氣安全情況、配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，并通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，對單位產(chǎn)品能耗、萬元產(chǎn)值能耗、能耗成本、碳排情況等進行分析，實現(xiàn)用能精細化管理、提高設(shè)備運行效率、保障用電安全，為減排降耗、挖掘節(jié)能潛力提供數(shù)據(jù)支持。同時提供便捷、優(yōu)良的自動化運維，從根本上解決人力成本高、工作強度大、運維效率低等問題，打造“安全、優(yōu)良、綠色、低碳”的智慧工廠，為企業(yè)提供綜合能源服務(wù)的新業(yè)態(tài)。

2、項目需求

項目計量體系包括廠區(qū)、車間、產(chǎn)線，監(jiān)測區(qū)域涵蓋車架、發(fā)動機、機加工、涂裝、整車等車間，行政樓、研發(fā)樓等辦公樓以及各配電房，監(jiān)測的能源類型包括電、水、天然氣和壓縮空氣。一期接入新增的170塊電表、10塊水表，其中天然氣和壓縮空氣通過手動錄入的方式進行統(tǒng)計。二期接入80塊電表和3塊水表，預(yù)計三期再接入300個計量點位。

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)分類/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)能提供良好的決策依據(jù);

產(chǎn)量統(tǒng)計

提供產(chǎn)量統(tǒng)計,支持手動錄入及與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;

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，通過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：

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：主要是380V部分的計量儀表和遠程水表，通訊協(xié)議為標準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

4.1 電力指標

4.2 水指標

4.3 用能單元指標

5、系統(tǒng)功能

5.1 首頁

首頁展示企業(yè)的變配電情況、能耗數(shù)據(jù)、萬元產(chǎn)值趨勢、峰谷平用電情況、異常數(shù)量等相關(guān)信息，可直觀了解企業(yè)當前的整體情況，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。

5.2 數(shù)據(jù)監(jiān)控

1)電力監(jiān)控

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，超大程度地確保整個能源供給、轉(zhuǎn)換和消耗過程的安全、可靠和穩(wěn)定。

2)配電圖

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)。

3)變壓器監(jiān)控

展示各電壓器的負載情況，從而可以為變壓器配備情況進行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出合適的運行模式。根據(jù)合適的運行模式調(diào)整負載，從而降低用電單耗，使電能損耗降低。

5.3 能源管理

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。

2)能耗統(tǒng)計

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。

3)萬元產(chǎn)值統(tǒng)計

與企業(yè)MES系統(tǒng)對接，通過產(chǎn)值以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，計算萬元產(chǎn)值趨勢，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。

5.4 成本分析

1)復(fù)費率分析

對尖、峰、平、谷用電量及成本費按照年、季、月、周進行統(tǒng)計分析，為企業(yè)分時用電，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

2)容需量統(tǒng)計

提供容需量報表，實時展示容量需量價格的變化情況，幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需，降低基本電費。

5.5 電能質(zhì)量監(jiān)測

1)三相不平衡監(jiān)測

對電網(wǎng)中的電流/電壓不平衡度進行實時監(jiān)測和預(yù)警，降低線路的電能損耗，保證用電設(shè)備的安全運行，提高設(shè)備的運行效率。

5.6分析報告

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、運維情況等進行整體的統(tǒng)計分析，讓用戶清楚了解系統(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，準確定位故障點，提高運維效率，支持導(dǎo)出成PDF文件及打印。

5.7 報警管理

針對于電氣安全、限電和能耗雙控，實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災(zāi)隱患報警、能耗超標報警、限電報警等，幫助企業(yè)提前預(yù)警，避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級分類報警，可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。

5.8 運維管理

支持設(shè)備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設(shè)備運維管理，方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺，進行故障報修、跟進維修進度，滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。

6、系統(tǒng)應(yīng)用價值

6.1 企業(yè)收益

在線監(jiān)測電能質(zhì)量;用能安全;節(jié)省人力成本;節(jié)能降費;提高設(shè)備利用率;打破信息孤島;持續(xù)增值

6.2 用戶收益

對能源主管部門及人員(節(jié)能管理);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)掌握能耗總量、能耗成本及能耗效率指標數(shù)據(jù);

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

7、產(chǎn)品特點

7.1 導(dǎo)軌式三相電能表ADL400

有功精度：0.5S級，無功精度：2級，電壓、電流精度：0.2級

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，同時支持Modbus、DL/T645規(guī)約

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

外形尺寸：90*36*65

7.2 電能質(zhì)量分析儀表APM810

有功精度：0.5S級，無功精度：2級，電壓、電流精度：0.2級

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(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：支持2路獨立485通訊，Modbus RTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng)，兩路485可獨立設(shè)置，亦可使用不同協(xié)議;波特率1200bps-19200bps可設(shè)，奇偶校驗位可設(shè)

功能：支持1DI1DO;支持有功脈沖輸出

外形尺寸：126*88*69，標準DIN35導(dǎo)軌安裝

7.3 智能遠傳水表

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：可通過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)可保存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：可在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，響應(yīng)國家對于節(jié)能降耗的政策。

審核編輯：湯梓紅