能源计量是节能减排量化数据的体现,起着举足轻重的作用。同时作为一种管理工具和手段,利用
能源计量数据的采集,诊断,分析,实施有效管理,科学准确的计量数据能够指导建筑能源的利用,由此达到节能降耗的目的。
定义
此外
能源计量还是一种工艺手段,一种测量技术,帮助建筑节能建立科学合理的节能流程,为今后的建筑节能提供科学准确的基础条件。EMS
智能能源管理系统是为了满足用户在生产过程中对能源的规划、计量、分析、调度等进行实时监控的需要而设计开发的能源综合管理系统。
需求分析
根据
能源计量管理的运作模式,能源计量统计管理人员对计量管理软件提出了一系列要求,主要有:
使原有的计量数据库动态化,能够增减和更改能源用户、能源名称和计量单位等;能自动生成
能源计量统计的日、月报表;能够实时记录和长期保存生仪化公司各单位的能耗信息;
数据修改方便;
软件加密,防止统计数据被越权改动。
对用户提出的上述各项要求进行具体分析,可见软件的总体设计方案须做到以下各点方能满足用户需求:
为
能源计量管理人员提供一个良好的界面,使其可根据各种菜单提示,方便地完成各项操作,为用户提供两级权限保护;数据录入简单、便捷;要实现能源用户名称、计量单位、数据宽度等项目可更改,在保留原有计量数据的基础上须增添计量单位、计量用户名称、日用量、月用量等数据库;根据用户提供的时间范围,能够实现在任何时候以任何时间段自动生成能源计量统计报表。
设计思想
目前市面上的开发软件很多,使用什么
软件开发应用程序应根据具体情况灵活选择。经过多年的实践与开发,企业在变配电监控、数据联网,电力调度等多个方面提供了系列软件产品,电能管理
组态系列软件可以为企业提供“监控一体化”的整体解决方案,为企业MES系统提供核心历史数据“引擎”,电能管理组态系列软件包括企业级
实时历史数据库AcrSpace、工业自动化
组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower、“软”控制策略软件AcrStrategy、通信网关服务器AcrFieldComm、OPC产品、Web门户工具等,同时具有英文版、繁体、简体版等版本,这些产品不是孤立的,它是一个应用规模可以自由伸缩的体系结构,整个
软件系统都是按照软件标准而严格设计的,其中实时历史数据库是全部产品数据的核心,分布式的网络应用是电能管理组态软件的最大特点,该系列产品可以广泛的应用于企业信息化、
DCS系统、PLC系统、SCADA系统、
楼宇IBMS等
监控系统中。
系统模块
从
能源计量管理系统结构图看,整个
软件系统可分成五个功能模块,能源计量管理结构图的每一分支就是一个模块。各功能模块可以独立存在、修改、调试、运行。(1)权限保护模块:为用户提供权限保护。
(2)
能源计量管理系统主模块:系统的核心部分,作用是核对用户权限,提供主菜单,选择各功能子模块。该模块利用FOXPRO具有良好界面的特点,通过人机对话方式进行所需条件选择,界面比较直观,使用人员只需按照
菜单提示进行操作,非常简单,降低了对使用人员计算机水平的要求。
(3)录入抄表数模块:提供用户输入计量抄表数据信息的菜单。录入数据工作是系统中最基本,也是最重要的部分。为了便于用户输入数据,本模块采用循环输入方式,可即时修改,也可任意定位输入。在提供存盘返回按钮的同时,也提供了放弃输入返回的按钮,以避免误操作所带来的不便。
(4)统计报表模块:按要求统计及打印报表。报表的数据统计计算比较复杂,在数据量较大时程序运行时间较长,为了缩短程序的执行时间,在设计中我们尽量使用一些功能相同的函数来代替语句,以提高程序运行速度。
(5)更改能源
用户模块:根据用户要求,按照
菜单提示,
能源计量使用人员可便捷地更改计量用户信息,动态管理数据库,使整个系统智能化。
系统结构
各个结构层的具体形式如下:
(1)主站层(站控管理层)
位于监控室内,具体包括:安装有智能电力监控系统的后台主机等相关
外设。负责将通讯间隔层上传的数据
解包,进行集中管理和分析,执行相关操作,负责整个
变配电系统的整体监控。
智能电力监控系统提供专用的通讯功能模块,通过专用的以太网硬件
通讯接口,以OPC方式或其它通讯协议向上一级系统(如:BAS 、DCS 或
调度系统)发送相关的数据和信息,实现系统的集成。
(2)通讯间隔层(网络通讯层)
采用通讯管理机,负责与现场设备层的各类装置进行通讯,采集各类装置的数据、参数,进行处理后集中打包传输到主站层,同时作为中转单元,接受主站层下发的指令,转发给现场设备层各类装置。
(3)现场设备层
位于中低压变配电现场,具体包括:微机保护装置、多功能仪表、直流屏、温湿控制器、电动机保护器等。负责采集电力现场的各类数据和信息状态,发送给通讯间隔层,同时也作为执行单元,执行通讯间隔层下发的各类指令。
系统功能
生产企业消耗的能源一般有水、电、气、几大类。水能源主要包括热水和自来水;气主要包括天然气和压缩空气。因此
能源计量系统就是对热水、自来水、电、天然气、压缩空气的使用情况进行监控计量,成本核算及生成各种企业
报表,并对能源异常消耗进行报警。根据反复调研和用户需求,所设计的
能源计量系统主要包括以下几个方面功能。
(1)
总线接口功能。利用RS-485总线将
工控机和现场智能仪表连成一个
分布式网络,系统可以在一定范围内增减现场智能仪表,以提供系统的通用性和可扩充性。
(2)自动采集、瞬时计量功能。能自动计量各种能源的使用量。
(3)参数显示、统计和报表功能。对能源系统进行监控计量,显示每一计量节点的参数,对各种能源的使用量进行日统计、月统计、年统计,生成相应的日报表、月报表、年报表并完成成本核算,为企业决策提供科学依据。
(4)画面显示功能。系统以友好、灵活的图形界面显示实时能源数据,创建各能源的管线图、趋势曲线图、运行参数棒图。
(5)查询、打印功能。系统可以按照用户任意指定的日、月、年进行数据查询、打印。
(6)报警功能。系统对能源消耗异常数据进行报警(声音报警、画面报警),并且通过画面直观地显示该能源的流向,方便维修人员排除故障。
(7)Web访问功能。系统对外进行实时Web发布,方便用户
远程监控。
选型方案
(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。
(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。
(3)动力柜、照明箱选ACR120EL电力仪表或导轨式电表
ACR120EL电力仪表主要功能有: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;2DI+2DO;RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸:开孔尺寸80×80mm,开孔尺寸72×72mm。适用于动力柜。
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。
DTSF1352导轨式电表主要功能:电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能
脉冲输出、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。适用于照明箱的三相电能计量。
照明箱DDSF1352电表主要功能:电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能
脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:76×89×74mm,4模数。适用于照明箱的电流、电压测量;单相电能计量。
管理制度
1、
能源计量是企业计量工作的一个重要组成部门,由企业的计量机构(企业计量主管部门)统一管理,企业通过能源计量管理,促进企业实行能源定量化管理,做到能耗有数据,制定生产工序和产品能耗定额有依据,考核用能状况有标准,为制订节能的操作制度创造条件,同时为合理开展节能技术改造提供可靠依据,有利于采用新技术,提高监测、控制水平。
2、企业计量主管部门应做到企业用能实行全面计量,各种能源(包括一次能源、二次能源)和含能工质在其分配、加工、转换、储运和消耗的全过程中,按生产过程需要实行分别计量。
3、在企业的计量主管部门中,设置
能源计量的机构,并配备适当的专业人员,负责完成能源计理的管理、检定、测试和维修工作。
4、计量主管部门按生产工艺的具体情况和实际需要,按工艺流程路线,设计绘制本企业
能源计量点网络图,编制企业
能源计量器具配备规划。
5、计量主管部门为实施企业
能源计量的统一管理,必须建立健全的有关能源计量的具体、管理制度如下:
⑹
能源计量器具采购、入库、流转、降级、作废核准制度;
⑴进出厂的一次能源(煤、石油、天然气等),二次能源(电、焦炭、成品油、煤气、石油气、蒸汽等)以及含能(或称载能)工质(压缩空气、氧、氮、氢、水等)的计量;
⑵自产二次能源和含能工质及能源生产单位自用的一次能源的计量;
⑶生产过程中能源和含能工质的分配、加工、转换、储运和消耗的计量;
⑷生活和辅助部门(办公室、食堂、浴室、宿舍等)用能的计量;
⑸为能源平衡测试所需要安排的计量。
7、第6项所涉及的
能源计量器具的配备率做到不少于95%的要求。
8、能源计量的检测率和计量器具的准确度都要达到《
用能单位能源计量器具配备和管理通则》的要求。
9、为保证使用计量器具的量值统一标准,根据本企业实际需要,对量大面广的计量器具建立健全计量标准,严格计量监督、对使用量小,准确度要求高,而本企业又不能检定的
能源计量器具,企业计量主管部门可以有计划地报请政府计量部门安排检定。
10、
能源计量器具的受检率原则上要达到100%,并根据使用情况和环境条件,确定各类能源计量器具检定周期,制订周期检定计划,保证受检率达到98-99%,抽检合格率达到95-98%。
11、
能源计量器具的安装使用严格按产品说明书和操作规程的规定进行,以保证合理安装、正确使用、维修方便。计量主管部门还应加强巡回检定和现场监督检验,杜绝不合格计量器具流入生产线。
12、企业能源统计是能源管理的重要基础工作,其主要任务是统计企业能源消费量,研究能源消耗的规模和构成,从而计算各消耗能源部位的消耗量,用以分析能源消耗的去向与分配。其次是统计企业能源的利用情况,分析其变动原因,为加强能源管理提供资料,再次是编制工业企业能源消费平衡表,以反映各种能源的来龙去脉,研究能源利用的经济效益。企业能源统计的扎口单位是节能主管部门。
13、企业建立能源统计报表制度,由节能主管部门统一制定能源消耗统计报表格式,能源消耗统计报表按月逐级上报,即生产车间(或能源二次加工部门)、分厂和集团公司。能源统计内容必须包括各种能源消耗量统计和能源利用水平(产值单耗和产品单耗等)统计,能源统计的时段必须与企业生产产品或财务报表同步。
14、企业能源统计的汇总工作由节能主管部门负责,除应完成本企业能源管理所需要的统计工作之外,还应完成行业或政府部门规定上报的能源消耗报表。
15、节能主管部门根据全厂各部门或企业的能源统计资料,定期编制企业能源消费平衡表,绘制企业能流网络图,以此开展企业能源消耗的统计分析工作或开展企业能量审计工作。