浅谈工业企业能源管理软件的应用

发布时间： 2022-08-04　　点击次数： 252次

王晶晶

安科瑞电气股份有限公司

摘要：在工业企业中，能源是企业正常工作的根本保障，同时也是工业企业成本的主要构成部分。工业企业在相应的工作和使用的能源包括水、电、气等。在过去，企业对能源消耗的关注度比较低，更多的强调安全与保障，但是随着国家十三五规划，十四五规划等政策的陆续出台，节能降耗已经成了每个企业应尽的责任。

关键词：节能降碳；双碳；

背景分析

6月29日，工信部等六部门发布关于印发《工业能效提升行动计划》的通知。计划提出，到2025年，重点工业行业能效全面提升，数据中心等重点领域能效明显提升，绿色低碳能源利用比例显著提高，节能提效工艺技术装备广泛应用，标准、服务和监管体系逐步完善，钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业重点产品能效达到先/进水平，规模以上工业单位增加值能耗比2020年下降13.5%。能尽其用、效率至上成为市场主体和公众的共同理念和普遍要求，节能提效进一步成为绿色低碳的“第一能源"和降耗减碳的首要举措。

工业企业存在的问题：

（1）能源计量体系不完善，没有形成完整的分级计量体系。

（2）计量采集手段的落后，采用人工抄表的方式，人力成本高，时效性低，而失去时效性的能耗数据不能作为依据。

（3）能源成本计量体系不完整，无法精确到班组，工序，设备。

（4）能源调度无法实现。

（5）能源异常无法及时发现处理。

关键词：节能降耗；能源计量；节能诊断；

企业能源管控平台应用

1.建立三级计量体系

为了帮助企业进行三级能源计量体系的建设，找出低能效的源头，首先需要勘察、统计和明确企业的行业特性、生产架构、能源流向、主要设备、关键工序等，并且将附属的办公、食堂、宿舍等纳入监测体系，以下是一个工业企业典型的软硬件架构拓扑图，根据此拓扑图，可以完整搭建企业的三级计量体系。

2.自动抄表，实时计量

企业能源管控平台提供自定义时间抄表功能，工业企业可以在任意时间，任意地点，完成对企业的三级计量体系完成抄表，减少了人工。同时，因为是仪表主动上传数据，工业企业能源时效性得到了保证，为工业企业节能降耗，提供了基础数据支撑。

3．能源成本，实时计算

企业能源管控平台提供能源成本分析功能，可以精确计量到各个条线，车间，产线峰平谷用电费用，用水费用，为工业企业成本核酸提供依据。

4.能源调度与平衡

企业能源管控提供能源流向图功能，能为企业能源平衡，找出跑冒滴漏提供数据依据，提供报警。企业能源管控平台可以监控各个设备，条线的产品单耗，分析各个设备，条线的工作效率，结合能源峰平谷费用，为企业能源调度提供依据，哪种情况下，能满足生产需求，同时能源成本又最/低。

5.能源报警，实时提醒

企业能源管控平台提供能源报警功能，一旦发现跑冒滴漏，能源消耗异常，电参量异常等情况，能提供多种方式的报警，包括但不限于邮件、短信、钉钉推送等。

企业能源管控平台产品选型

应用场合	型号	保护功能	其他功能
35kV/10kV/6kV进线	AM6-L	三段式（带方向、复合电压闭锁）过流保护、过负荷保护、PT断线告警、逆功率保护、三相一次重合闸、低频减载、检同期、合环保护	操作回路、双以太网口、双485口、 2路4-20mA变送输出、故障录波、 GPS对时、全电量测量
35kV/10kV/6kV馈线	AM6-L	三段式（带方向、复合电压闭锁）过流保护、过负荷保护、PT断线告警、逆功率保护、三相一次重合闸、低频减载、检同期、合环保护
35kV主变（2000kVA以上）	AM6-D2/ AM6-D3	两圈变/三圈变差动速断保护、比例制动差动保护
35kV主变（2000kVA以上）	AM6-TB	变压器后备保护测控、三段式（带方向、复合电压闭锁）过流保护、非电量保护、启动通风保护、PT断线告警、遥调升档、遥调降档、遥调急停
35kV/10kV/6kV厂用变	AM6-S	三段式（带方向、复合电压闭锁）过流保护、零序过流、过负荷保护（告警/跳闸）、控故障告警、PT断线告警、非电量保护
10kV电机（2000kW以上）	AM6-MD	差动速断保护、比例差动保护、电机综合保护
10kV/6kV电机	AM6-M	两段式过流/零序过流/负序过流保护、过负荷保护（告警/跳闸）、低电压保护、PT断线告警、堵转保护、启动超时、热过载保护、电压不平衡
35kV/10kV/6kV PT监测	AM6-UB	PT并列/解列、PT监测
35KV/10kV/6kV电容器	AM6-C	两段式过流/零序过流保护、过负荷保护（告警/跳闸）、PT断线告警、过电压/欠电压跳闸、不平衡电压/电流保护；
35kV/10kV/6kV母联	AM6-B	两进线备投/母联备投/自适应备投、三段式（带方向、复合电压闭锁）过流保护、PT断线告警、过负荷联切/告警、检同期；
35kV/10kV/6kV 弧光保护	ARB5-M	主控单元，可接20路弧光信号或4个扩展单元，弧光保护（8组）、失灵保护（4组）、TA断线监测（4组）、非电量保护、装置故障告警
	ARB5-E	扩展单元，最多可以插接6块扩展插件，每个扩展插件可以采集5路弧光信号
	ARB5-S	弧光探头，建议安装地点包括（但不仅限于）断路器室、电缆室、母线室，可面板开孔安装，亦可支架式安装。弧光探头的检测范围是一个角度为 180°，半径0.5m 的扇形区域，所以选择探头安装点时应充分考虑该要素，避免出现检测盲区。
35kV/10kV/6kV进线柜电能质量在线监测	APView500	相电压电流+零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压/电流 63 次谐波、50 组间谐波、35 组高次谐波、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降（故障源定位）、电压中断、冲击电流、1024点波形采样、定时录波、电能质量合格率统计，波形实时显示及故障波形查看，内存32G，16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太网接口+1WiFi+1USB接口支持U盘到处数据，支持61850协议。
35kV/10kV/6kV间隔智能操控、节点测温	ASD500	液晶屏显示一次回路动态模拟图、弹簧储能指示、高压带电显示及闭锁、验电、核相、3路温湿度控制及显示、远方/就地、分合闸、储能旋钮、预分预合闪光指示、分合闸完好指示、分合闸回路电压测量、人体感应、柜内照明控制、1路以太网、2路RS485、1路USB接口、GPS对时、高压柜内电气接点无线测温、全电参量测温、脉冲输出、4~20mA输出
35kV/10kV/6kV传感器	ATE400	合金片固定，CT感应取电，启动电流大于5A，测温范围-50-125℃，测量精度±1℃；传输距离空旷150米
35kV/10kV/6kV间隔电参量测量	APM810	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In，四象限电能，实时及最大需量，本月和上月极值，电流、电压不平衡度，66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录，2-63次谐波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD显示
低压进线	APM810	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；实时及最大需量；本月和上月极值；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示
低压进线	AEM96	三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级

3 结语

企业能源管控平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况，帮助企业加强能源管理、提高设备运行效率和能源利用效率、保证设备经济运行、挖掘节能潜力，成本低，回收期短，经济效益明显，不仅可以提高企业的核心竞争力，同时是保护环境和社会可持续发展的基础和源泉，积极响应国家对于节能降耗的政策，为工业节能诊断服务提供最坚实的数据基础。

参考文献

[1] 工业能效提升行动计划

[2] GB/T 40063-2021《工业企业能源管控中心建设指南》.

[3] 毕克刚, 吴岚, 蔡玲,等. 基于工业节能诊断提升企业能效水平的运用[J]. 节能, 2021, 40(9):3.

[4] 李宁, 田伟健, 何天,等. 基于动态数据分析的工业锅炉节能诊断模型[J]. 工业炉, 2020, 42(1):8.

[5] 张伟, 金文成, 龚春明,等. 一种工业冷端循环水优化节能控制系统:, CN204203757U[P]. 2015.

[6] 张建堂. 工业节能诊断现状——以甘肃某耗能企业为例[J]. 广西节能, 2021(3):3.

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