鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)(EMS)解決方案
一、能源管理系統(tǒng)的作用
1) 通過(guò)能源管理系統(tǒng)的實(shí)施，重要設(shè)備可進(jìn)行節(jié)能改造，同時(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度和集中管理，達(dá)到設(shè)備節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能的目的。
2) 完善能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和有效利用。EMS對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和加工，能源調(diào)度人員和專(zhuān)業(yè)能源管理人員就能實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)狀態(tài)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的合理調(diào)整，確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。
3) 在企業(yè)層面對(duì)能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理。EMS將在企業(yè)全局的角度審視能源的基本管理需求,滿足能源工藝系統(tǒng)的分散特性和能源管理需要集中的客觀要求，以適應(yīng)企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展需要。
4) 減少管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化管理流程，建立客觀能源消耗評(píng)價(jià)體系。實(shí)現(xiàn)在信息分析基礎(chǔ)上的能源監(jiān)控和能源管理的流程優(yōu)化再造，滿足能源設(shè)備管理、運(yùn)行管理等的自動(dòng)化，建立客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評(píng)價(jià)體系，向管理要效益。
5) 減少能源系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。EMS的建設(shè)，對(duì)能源管理體制的改革將發(fā)揮重要作用。其基本目標(biāo)之一是可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化能源運(yùn)行管理，減少日常管理的人力投入，節(jié)約人力資源成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
6) 加快能源系統(tǒng)的故障處理，提高對(duì)全局性能源事故的反應(yīng)能力。EMS能迅速?gòu)娜值慕嵌攘私庀到y(tǒng)的運(yùn)行狀況，故障的影響程度等，及時(shí)采取系統(tǒng)的措施，限制故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，并有效恢復(fù)能源系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
7) 通過(guò)優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，節(jié)約能源和改善環(huán)境。EMS將通過(guò)優(yōu)化能源管理的方式和方法，改進(jìn)能源平衡的技術(shù)手段，實(shí)時(shí)了解企業(yè)的能源需求和消耗的狀況，合理安排生產(chǎn)生活，能有效地減少?gòu)U氣廢水等的排放率，提高能源的回收利用率，采用綜合平衡和燃料轉(zhuǎn)換使用等系統(tǒng)方法，使能源的合理利用達(dá)到一個(gè)新的水平。
8) 為進(jìn)一步對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析和能源預(yù)測(cè)提供條件。能源管理系統(tǒng)的建設(shè)，不僅可有效解決能源實(shí)時(shí)平衡管理和監(jiān)控管理，還可以通過(guò)對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)的歸檔和管理，為進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析和能源預(yù)測(cè)創(chuàng)造條件。
二、能源管理系統(tǒng)的功能
企業(yè)在生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)過(guò)程中都需要消耗大量能源，能源按照介質(zhì)來(lái)分又大致分為：電、水、氣(包括燃?xì)?、壓縮空氣等)、煤等。在能源管理系統(tǒng)中為簡(jiǎn)化系統(tǒng)定義，我們將這些能源介質(zhì)按系統(tǒng)大致劃分為：電系統(tǒng)、水系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)(動(dòng)力系統(tǒng)包括煤、氣、油等介質(zhì))。除此外，環(huán)保有關(guān)的數(shù)據(jù)也將納入到能源管理系統(tǒng)的范圍，這也使企業(yè)的節(jié)能減排與環(huán)保的關(guān)系緊密聯(lián)系起來(lái)。
能源管理系統(tǒng)按照系統(tǒng)功能來(lái)分，分為能源監(jiān)控功能和能源管理功能。
能源監(jiān)控功能是指采用各種現(xiàn)代自動(dòng)化及信息技術(shù)，采集企業(yè)能源相關(guān)數(shù)據(jù)，監(jiān)控相關(guān)的能源設(shè)備，建立起一個(gè)覆蓋全面的能源監(jiān)控調(diào)度中心，調(diào)度人員只需坐在監(jiān)控調(diào)度中心進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，就可實(shí)現(xiàn)全廠能源設(shè)備及系統(tǒng)的在線監(jiān)控和能源平衡調(diào)度。通過(guò)監(jiān)控調(diào)度中心的運(yùn)行，許多能源設(shè)備可做到無(wú)人值守管理。
能源管理功能是指在已建立的能源監(jiān)控中心基礎(chǔ)上，對(duì)各種能源數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和歸檔，并進(jìn)行能源設(shè)備管理、能源計(jì)劃管理、能源實(shí)績(jī)管理、能源質(zhì)量管理和能源預(yù)測(cè)分析。同時(shí)根據(jù)管理要求產(chǎn)生各類(lèi)能源報(bào)表。這些都為能源管理者提供了實(shí)時(shí)可靠的決策依據(jù)。
能源監(jiān)控調(diào)度中心的建立對(duì)企業(yè)能源管理系統(tǒng)具有關(guān)鍵性的作用，它是整個(gè)能源管理系統(tǒng)的基石。出于能源調(diào)度方便的考慮，能源監(jiān)控調(diào)度中心可按照電力系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和水系統(tǒng)來(lái)分。
1) 電力系統(tǒng)：包括各級(jí)變電站及高低壓配電站，還包括自備發(fā)電機(jī)組等。
2) 動(dòng)力系統(tǒng)：包括煤系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)、空壓站和綜合管網(wǎng)等。
3) 水系統(tǒng)：水處理站、排水泵站和給排水管網(wǎng)等。
由于各企業(yè)的具體情況不同，各系統(tǒng)的具體組成內(nèi)容有可能不同，但這三大系統(tǒng)應(yīng)該包括了企業(yè)所有重要的能源設(shè)備和能源數(shù)據(jù)。能源監(jiān)控調(diào)度中心能在線的對(duì)這些重要的能源設(shè)備和能源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控調(diào)度中心也可對(duì)企業(yè)的其它設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，它具有良好的延續(xù)性和可擴(kuò)展性，企業(yè)后續(xù)新增或改造設(shè)備的監(jiān)控和能源數(shù)據(jù)均可納入其中。除此以外，企業(yè)的環(huán)保系統(tǒng)數(shù)據(jù)也可以納入能源監(jiān)控調(diào)度中心。
能源監(jiān)控調(diào)度中心設(shè)有能源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器，下面設(shè)有多個(gè)能源監(jiān)控子站，能源監(jiān)控調(diào)度中心與各監(jiān)控子站采用分布式結(jié)構(gòu)互聯(lián)，其功能包括：
1、能源數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控子站：監(jiān)控子站負(fù)責(zé)采集各單元及系統(tǒng)能源介質(zhì)生產(chǎn)和消耗實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)重要能介設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)儀表通過(guò)通訊或I/O方式，通過(guò)與各監(jiān)控子站連接并將能介數(shù)據(jù)送至能源監(jiān)控調(diào)度中心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器，監(jiān)控調(diào)度中心同時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度各能源設(shè)備與系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行。
2、能源計(jì)量：對(duì)于企業(yè)廠級(jí)、車(chē)間級(jí)甚或設(shè)備的能源計(jì)量，可采用專(zhuān)門(mén)的計(jì)量?jī)x表也可在各監(jiān)控子站進(jìn)行累積計(jì)算，所有能源計(jì)量數(shù)據(jù)最終送至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器，以產(chǎn)生各級(jí)能源計(jì)量報(bào)表和供能源分析使用。
3、能源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器與各調(diào)度操作站：通過(guò)SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
能源生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度（能源生產(chǎn)監(jiān)控、能源調(diào)度、過(guò)程圖、過(guò)程曲線、設(shè)定和查詢(xún)等）；
能源數(shù)據(jù)采集（包括電、水、氣等介質(zhì)數(shù)據(jù)及環(huán)保數(shù)據(jù)）；
能源數(shù)據(jù)分類(lèi)歸檔（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、短時(shí)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、事件記錄等）；
能源數(shù)據(jù)查詢(xún)（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)）；
邏輯分析及數(shù)據(jù)處理（條件聯(lián)鎖、量程變換等）；
報(bào)警記錄及故障處理(分級(jí)報(bào)警（按輕、重故障分類(lèi)）；信息記錄和歸檔（按類(lèi)別）；故障基本分析（時(shí)序記錄分析、在線查詢(xún)等）)。
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