淺談大數據時(shí)代智能工廠(chǎng)能源管理系統的設計和應用

摘要：如今，傳統制造業(yè)正在發(fā)生著(zhù)巨大變革與創(chuàng )新，智能工廠(chǎng)概念應運而生，其中，能源管理系統是工廠(chǎng)生產(chǎn)資源管控的重要平臺，是現代信息技術(shù)在企業(yè)能源管理中的綜合應用，是實(shí)現企業(yè)節約成本、降低能耗的重要舉措。簡(jiǎn)述能源管理系統的建設目標、設計依據、設計原則，詳細介紹智能工廠(chǎng)能源管理系統的設計模式—準確計量的監測電氣儀表設計、穩定高效的數據傳輸網(wǎng)絡(luò )設計、滿(mǎn)足用戶(hù)多要求功能的平臺設計，即智能工廠(chǎng)能源管理系統設計應具備的內容和功能，以期為大數據時(shí)代智能工廠(chǎng)能源管理系統的設計提供一點(diǎn)參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：智能工廠(chǎng);能源管理系統;能源管控中心系統(EMS);監測電氣儀表設計;數據傳輸網(wǎng)絡(luò )設計;能源管理平臺設計;節能降耗

        如今，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統制造業(yè)正在發(fā)生著(zhù)巨大變革與創(chuàng )新。特別是近幾年來(lái)，在全球智能制造熱潮工業(yè)4.0的影響下，我國也出臺了“中國制造2025”發(fā)展戰略，意味著(zhù)新一輪工業(yè)革命即將拉開(kāi)序幕。我國作為制造業(yè)大國，應抓住此次機遇，將我國由制造大國變成制造強國，在國際市場(chǎng)占據更大的份額，獲得更多的話(huà)語(yǔ)權，而以“互聯(lián)網(wǎng)+”和“智能制造”為內核制定的“中國制造2025”發(fā)展戰略，為我國制造業(yè)下一步的發(fā)展指明了方向和具體實(shí)施內容。

       智能工廠(chǎng)的概念是在數字化工廠(chǎng)的基礎上，把生產(chǎn)企業(yè)管理技術(shù)運用到生產(chǎn)過(guò)程的控制管理之中，借助各種軟件進(jìn)行信息控制，確保生產(chǎn)中各環(huán)節均處于較優(yōu)狀態(tài)，從而實(shí)現智能管控、智能決策、智能生產(chǎn)。智能工廠(chǎng)的建設，需要從計劃排產(chǎn)智能、生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同智能、設備互聯(lián)互通智能、生產(chǎn)資源管控智能、質(zhì)量過(guò)程控制智能、決策支持智能幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。能源管理屬于生產(chǎn)資源管控的重要內容，是實(shí)現企業(yè)節約成本、降低能耗的重要舉措，智能化能源管理通常通過(guò)能源管控中心系統對工廠(chǎng)用能單位及供應源頭實(shí)施數據采集、實(shí)時(shí)監控，進(jìn)而實(shí)現工廠(chǎng)能源的管控。

 

     《關(guān)于印發(fā)“十三五”節能減排綜合工作方案的通知》(國發(fā)〔2016〕74號)(簡(jiǎn)稱(chēng)《通知》)指出，要加強工業(yè)節能。鼓勵企業(yè)實(shí)施能效趕超，加強能源管理，特別是重點(diǎn)耗能行業(yè)的企業(yè)更應當開(kāi)展能效對標行動(dòng)，完成能源管控中心的建設，并積極采用工業(yè)領(lǐng)域智能化用能監測、診斷、統計等技術(shù)來(lái)完善自身的能源管理體系?！锻ㄖ愤€提出，力爭到2020年，工業(yè)能源利用效率和清潔化水平均應得到顯著(zhù)的提高，規模以上工業(yè)企業(yè)單位增加值能耗比2015年時(shí)降幅要達到18%以上，如石油化工、電力、鋼鐵、有色金屬、建材等高耗能行業(yè)的能源利用效率應達到或接近水平。在這一背景下，工業(yè)企業(yè)需不斷采用新技術(shù)與制造技術(shù)相融合的方式來(lái)提升自身的生產(chǎn)效率和能耗水平，增強企業(yè)在行業(yè)中的核心競爭力。另外，2021年11月1日起即將實(shí)施的《工業(yè)企業(yè)能源管控中心建設指南》(GB/T40063—2021)對各工業(yè)企業(yè)的節能減排和能源管理提出了更高的要求。

1.1能源管理系統的建設目標

       智能化能源管理通常通過(guò)能源管控中心系統(EnergyManagementSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)EMS)對工廠(chǎng)用能單位及供應源頭實(shí)施全面數據采集、實(shí)時(shí)監控。EMS是現代信息技術(shù)在企業(yè)能源管理中的綜合應用，是工業(yè)化和信息化相結合實(shí)現節能減排的重要手段，通過(guò)自動(dòng)化、信息化和集約化管理模式，對能源的生產(chǎn)、輸送、分配和使用環(huán)節實(shí)施集中監控管理和優(yōu)化配置;EMS是推動(dòng)企業(yè)節能降耗、改造提升的重要舉措，是建立有效節能機制的基礎。在工業(yè)領(lǐng)域，EMS旨在對企業(yè)的水、電、氣、汽、可再生能源等的輸配和使用環(huán)節實(shí)施集中扁平化動(dòng)態(tài)監控和數字化管理，改進(jìn)和優(yōu)化能源供需衡，實(shí)現系統性的節能降耗，使能源高效管理與生產(chǎn)裝備自動(dòng)化、生產(chǎn)過(guò)程管控成為一體的工廠(chǎng)級管控體系。

1.2能源管理系統的設計依據

       能源管控中心系統(EMS)設計所遵守的標準和規范:《工業(yè)企業(yè)能源管控中心建設指南》(GB/T40063—2021)、《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》(GB/T15587—2008)、《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB17167—2006)、《綜合能耗計算通則》(GB/T2589—2020)、《石化企業(yè)節能量計算方法》(GB/T32040—2015)、《制造資源計劃M(mǎn)RPⅡ系統原型法軟件開(kāi)發(fā)規范》(JB/T6987—2013)、《電力工程電纜設計標準》(GB50217—2018)、《數據中心設計規范》(GB50174—2017)、《自動(dòng)化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規范》(GB50093—2013)、《綜合布線(xiàn)系統工程設計規范》(GB50311—2016)、《火災自動(dòng)報警系統設計規范》(GB50116—2013)、《建筑物電子信息系統防雷技術(shù)規范》(GB50343—2012)、《安全防范工程技術(shù)標準》(GB50348—2018);國家、行業(yè)其他有關(guān)節能標準和技術(shù)規范。

1.3能源管理系統的設計原則

       (1)先進(jìn)性、成熟性和實(shí)用性原則。根據不同能源系統的工藝特點(diǎn)，選用目前成熟且具有良好發(fā)展前景的新技術(shù)和新設備，使設計的系統在較長(cháng)時(shí)間內保持技術(shù)的先進(jìn)性和運行的安全穩定性;同時(shí)，設計時(shí)不僅要求系統能夠滿(mǎn)足企業(yè)目前的需要，而且需適應企業(yè)未來(lái)發(fā)展的需要。

       (2)可靠性原則。系統穩定可靠，可實(shí)現全年、全天24h的連續運行。

       (3)可操作性原則。具有先進(jìn)且友好的人機操作界面，可實(shí)現信息共享，有便于查詢(xún)使用的數據庫等。

       (4)高效率性原則。能與相關(guān)系統的數據共享，提升工廠(chǎng)能源管理系統的整體運行效率。

       (5)實(shí)時(shí)性原則。設備與終端信息交互快，可實(shí)現多終端實(shí)時(shí)監控。

       (6)完整性原則。依靠設計過(guò)程中的良好集成和完善配置，實(shí)現系統運行信息和功能的完整、全面，充分滿(mǎn)足能源的生產(chǎn)、供需平衡、調度、計量、能效分析等管理需求。

       (7)安全性原則。通過(guò)在系統部署相關(guān)的安全措施，有效確保系統、網(wǎng)絡(luò )、應用與工藝配套等層面的安全。

       (8)可拓展性和開(kāi)放性原則?？紤]到能源管理系統需隨主工藝系統不斷拓展的特點(diǎn)，在設計時(shí)要考慮好能源管理系統拓展的便利性和技術(shù)的可行性，同時(shí)還要考慮拓展后的能源管理系統與其他系統的兼容性、交互性。

       (9)可維護性原則。從應用系統的規劃和設計、硬件選型和軟件系統開(kāi)發(fā)等方面通盤(pán)考慮通用性、兼容性、開(kāi)放性;出現局部故障時(shí)，運行維護人員能及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并處理，避免影響整體系統的運行。

       能源管控中心系統(EMS)主要針對企業(yè)使用的水、電、蒸汽、壓縮空氣、燃氣、可再生能源等能源介質(zhì)進(jìn)行集中監管。為實(shí)現以上功能，需要進(jìn)行的系統設計內容主要包括電氣儀表的設計、傳輸網(wǎng)絡(luò )的設計、監管平臺應用的設計。

在工業(yè)領(lǐng)域，EMS實(shí)質(zhì)就是數據采集與監視控制系統(SCADA)的集成，其構成主要包括監控中心計算機主站、通信通道和現場(chǎng)各種遠程終端單元，其能夠實(shí)現對工廠(chǎng)各單元的設備等進(jìn)行遠程監測、控制及保護，并能與工廠(chǎng)管理信息系統(ManagementInformat*tem，簡(jiǎn)稱(chēng)MIS)連接，以提高工廠(chǎng)管理的自動(dòng)化水平。

一個(gè)優(yōu)秀的能源管理系統設計，需要從三個(gè)方面進(jìn)行考慮，即計量的監測電氣儀表設計、穩定高效的數據傳輸網(wǎng)絡(luò )設計、滿(mǎn)足用戶(hù)多要求功能的平臺設計。

2.1監測電氣儀表設計

       能源管控中心系統(EMS)所需的數據大多是通過(guò)安裝在設備上的監測儀表采集并由傳感器傳輸來(lái)的硬件數據，為使系統能夠實(shí)時(shí)、準確、穩定地獲取各種監控數據，EMS設計選型時(shí)應使現場(chǎng)監測單元具備監測數據可靠、滿(mǎn)足使用條件并能及時(shí)反映控制參數狀態(tài)的特點(diǎn)。儀表的選型，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的同時(shí)應盡可能提高監測的精確度，保證工藝控制參數能準確、實(shí)時(shí)反饋，并滿(mǎn)足所在環(huán)境的安全防爆等要求。

       為實(shí)現各種監控要求，設計應優(yōu)先選用新型儀表，特別是新技術(shù)條件下出現的智能型儀表———智能電表、智能水表、智能氣表等。智能儀表是以微型計算機(又稱(chēng)單片機)為主體，將計算機技術(shù)與檢測技術(shù)有機結合而成的新一代智能化儀表，是未來(lái)建設智能工廠(chǎng)的硬件條件之一。隨著(zhù)各種智能儀表的涌現，不同儀表的數據傳輸接口應具有統一的標準，以兼容大多數廠(chǎng)家的設備，采集到的數據應具有統一的格式，能夠靈活地根據不同用戶(hù)的需求設定采集頻率，并可把硬件數據轉換成關(guān)系型數據庫，從而實(shí)現數據的多平臺、多終端共享與使用;同時(shí)，監測電氣儀表設計還需考慮今后技術(shù)升級所要求的擴展性。

2.2數據傳輸網(wǎng)絡(luò )設計

       在工業(yè)領(lǐng)域，能源管控中心系統(EMS)需完成最初的終端設備(傳感器)數據采集，以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò )控制器和設備控制箱等實(shí)現串口協(xié)議信號向TCP/IP協(xié)議數據的轉換，數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸至控制器、服務(wù)器的數據庫進(jìn)行處理、統計、分析等。在智能工廠(chǎng)模式下，能源管理系統的傳輸網(wǎng)絡(luò )作為工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )系統的一部分，是與工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )系統同時(shí)設計的，工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )系統將各種服務(wù)器、自動(dòng)生產(chǎn)控制設備、辦公計算機、智能終端設備聯(lián)系在一起，形成一套完整的應用系統網(wǎng)絡(luò )支撐構架。數據傳輸網(wǎng)絡(luò )系統作為智能工廠(chǎng)信息化的基礎承載體，其設計應遵循以下原則。

       (1)鏈路冗余原則。數據傳輸網(wǎng)絡(luò )系統的主干連接應采用負載均衡的冗余方式，設置的兩條連接均提供數據傳輸并互為備用，兩條線(xiàn)路可實(shí)時(shí)、自動(dòng)進(jìn)行切換且不影響系統的應用。

       (2)模塊冗余原則。核心層設備和匯聚層設備所有模塊和環(huán)境部件應具備1+1熱備份功能，并具備熱插拔功能。

       (3)設備冗余原則。核心交換機由2臺或2臺以上設備組成，當其中一臺出現故障時(shí)，另一臺自動(dòng)接替其工作，且不會(huì )引起其他節點(diǎn)的路由表重新計算，進(jìn)而提高數據傳輸網(wǎng)絡(luò )的穩定性。

       (4)擁塞控制與服務(wù)質(zhì)量控制原則。由于接入方式、接入速率、應用方式和數據類(lèi)型的多樣性，網(wǎng)絡(luò )數據流量突增而致?lián)砣遣豢杀苊獾?，為應對這一問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò )應支持區分服務(wù)模型機制，根據用戶(hù)所在網(wǎng)段、應用類(lèi)型、流量大小等自動(dòng)進(jìn)行業(yè)務(wù)分類(lèi)，使接入的業(yè)務(wù)遵守先期設定的接入速率承諾，在網(wǎng)絡(luò )出現擁塞前能自動(dòng)采取措施進(jìn)行先期擁塞控制，以避免瞬間大量“丟包”現象的發(fā)生。

       (5)可擴展原則。數據傳輸網(wǎng)絡(luò )的交換容量應具備在現有基礎上擴充1~2倍容量的能力，以適應IP類(lèi)業(yè)務(wù)的急速膨脹;端口密度擴展應能滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )擴容時(shí)設備間的互聯(lián)能力;主干帶寬應具備2~4倍甚至更高的擴展能力，網(wǎng)絡(luò )體系、路由協(xié)議規劃和設備CPU/NP(中央處理器/網(wǎng)絡(luò )處理器)的處理能力應具備2倍以上規模的擴展能力。

       (6)多種接入模式原則。智能工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )以有線(xiàn)為主、無(wú)線(xiàn)補充的方式使多終端無(wú)縫接入網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現訪(fǎng)問(wèn)業(yè)務(wù)和共享數據。廠(chǎng)區中辦公區工位、生產(chǎn)車(chē)間等均需部署有線(xiàn)信息點(diǎn)，且接入點(diǎn)需要預留實(shí)際接入數量25%的點(diǎn)數。無(wú)線(xiàn)AP(無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn))主要采用雙星型冗余組網(wǎng)結構，將無(wú)線(xiàn)AP連接至接入交換機，無(wú)線(xiàn)控制器連接至核心交換機，用戶(hù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)控制器和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )管理軟件實(shí)現對所有無(wú)線(xiàn)AP設備的集中管理，而且選擇的無(wú)線(xiàn)接入需要支持無(wú)線(xiàn)轉發(fā)技術(shù)，實(shí)現無(wú)線(xiàn)WiFi的廠(chǎng)區覆蓋?；ヂ?lián)網(wǎng)接入主要用于智能工廠(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、郵件服務(wù)、遠程辦公及維護等，需特別注意針對互聯(lián)網(wǎng)的安全防護———設置DMZ隔離區，使外網(wǎng)無(wú)法直接訪(fǎng)問(wèn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò )，將面向互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的業(yè)務(wù)部署在DMZ隔離區域，外網(wǎng)需要通過(guò)防火墻、IPS訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器;在DMZ隔離區域內部署VPN網(wǎng)關(guān)，方便用戶(hù)遠程辦公使用，同時(shí)不失安全性。在互聯(lián)網(wǎng)出口部署熱點(diǎn)緩存設備，實(shí)現外網(wǎng)資源內網(wǎng)化;針對網(wǎng)絡(luò )內違規使用網(wǎng)絡(luò )的行為部署智能流控設備，合理分配寶貴的帶寬資源，優(yōu)先保障關(guān)鍵業(yè)務(wù)。

2.3能源管理平臺設計

       智能工廠(chǎng)能源管理平臺的主要功能是綜合監控與基礎能源管理，通過(guò)將設置的各能源監管設施進(jìn)行系統整合，形成工廠(chǎng)能源管理平臺，實(shí)現對能源供需的判斷處理與提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的調整，在客觀(guān)信息基礎上對能源實(shí)績(jì)進(jìn)行分析和評價(jià)。

       綜合監控功能包括能源數據采集與基本處理、系統集中監控與重點(diǎn)用能設備狀態(tài)及能耗監視、在線(xiàn)能效分析、能源信息歸檔和管理、能源系統時(shí)間及故障記錄、工藝與設備故障報警與分析等功能。

       基礎能源管理功能包括能源計劃管理、能源對標管理、能源平衡管理、能源質(zhì)量管理、能源綜合分析、能源運行支持管理等。該部分是能源管理過(guò)程信息化的應用平臺，其功能是解決能源管理各核心業(yè)務(wù)的主要問(wèn)題，通過(guò)數據統計分析，對能源生產(chǎn)、使用、過(guò)程、質(zhì)量、設備以及輔助生產(chǎn)安全等信息進(jìn)行管理，為能源調度、人員及用戶(hù)管理等提供信息查詢(xún)，實(shí)現能源系統的全面、規范、精細化管理?；A能源管理作為能源管理系統在線(xiàn)調度、管理的補充，以友好的界面為能源管理人員提供一體化的操作平臺，是能源管理中心的離線(xiàn)數據中心、報表與統計展示平臺、對比分析平臺、決策平臺、無(wú)紙化辦公平臺。具體而言，智能工廠(chǎng)能源管理平臺需實(shí)現的功能如下。

       (1)能耗實(shí)時(shí)監控。通過(guò)能源流程圖(包括電力系統、水系統、燃氣系統、熱力系統、冷風(fēng)系統、循環(huán)水系統等)的監控畫(huà)面、歷史趨勢、報警等實(shí)時(shí)監控能源系統的運行狀態(tài)。

       (2)能耗統計分析。報表統計分析是衡量能源管理系統運行質(zhì)量的主要依據，能夠通過(guò)系統生成的多種圖表(如曲線(xiàn)圖、折線(xiàn)圖、柱狀圖等)清晰地展現能耗設備的各項指標，全面呈現系統的能耗情況、設備情況、報警統計、運行統計等，為故障診斷、量化評比、生產(chǎn)決策提供科學(xué)依據，并可通過(guò)分析確定重點(diǎn)耗能設備，以加強重點(diǎn)耗能設備的管理力度。

       (3)能源報警管理。能源管理系統出現異?；驁缶瘯r(shí)，企業(yè)能夠通過(guò)綜合監控作出及時(shí)、快速、準確的判斷及處理，把因能源系統故障引發(fā)的事故影響降到，確保能源供應系統的安全穩定運行;同時(shí)，可以對一段時(shí)間內系統記錄的報警信息進(jìn)行統計分析，獲取設備詳細報警信息，以便對設備作出預測性維護決策。

       (4)能源計劃管理。企業(yè)可以建立能源網(wǎng)絡(luò )模型，實(shí)現能源供需平衡，進(jìn)而編制能源供需計劃，作為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中制定能源消耗計劃或外購計劃的依據。

       (5)能源對標管理。通過(guò)對年度、季度、月、周、日、班組等的綜合能耗數據進(jìn)行統計、分析，實(shí)現產(chǎn)品單耗、廠(chǎng)級能耗、車(chē)間能耗、班組能耗的多角度分析，對標行業(yè)能耗先進(jìn)水平，及時(shí)進(jìn)行相關(guān)工藝或設備的優(yōu)化。

       (6)能源質(zhì)量管理。據工廠(chǎng)對電能、蒸汽、水等的質(zhì)量、消耗要求，設定預警、報警值，對能夠反映能源、介質(zhì)質(zhì)量的數據及時(shí)進(jìn)行監控、分析，提前針對能源質(zhì)量問(wèn)題采取應對措施，從而避免不必要事故的發(fā)生。

       (7)基于能源優(yōu)化的調度決策管理。通過(guò)能源管理的調度決策功能，能源調度管理人員可以對系統的設備狀態(tài)、運行情況、各相關(guān)系統的運行工況、能源供需平衡的動(dòng)態(tài)趨勢、調度日志、運行事故預案等進(jìn)行全面監控，平臺可以根據系統記錄的歷史數據和當前數據建立起來(lái)的數據庫進(jìn)行過(guò)濾、整理，自動(dòng)分析、計算、統計、分類(lèi)、顯示，預測能源在未來(lái)一段時(shí)間內的自產(chǎn)、外購和消耗情況，以幫助調度人員發(fā)現能源供需不平衡的趨勢及運行趨向，確保能源供應安全穩定，進(jìn)而達到節能增效的目的。

3.1平臺概述

       AcrelEMS-SEMI電子廠(chǎng)房能效管理平臺集變電站綜合自動(dòng)化、電力監控、電能質(zhì)量分析及治理、電氣安全、能耗分析、照明控制、設備運維于一體，為建立可靠、安全、高效的工廠(chǎng)能源管理體系提供數據支持。同時(shí)引入先進(jìn)技術(shù)，配合廠(chǎng)務(wù)系統優(yōu)化，簡(jiǎn)化全廠(chǎng)管理，并利用實(shí)時(shí)數據，優(yōu)化能效并預防風(fēng)險，保障關(guān)鍵制造設備的穩定運行和良品率，降低綜合成本，最終達到高效運營(yíng)和制造的目的。

3.2平臺組成

       安科瑞AcrelEMS-SEMI電子廠(chǎng)房管理系統是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺，它集成了電力監控系統、變電所綜合自動(dòng)化、電能質(zhì)量監測與治理、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門(mén)監控系統、消防應急照明和疏散指示系統、智能照明控制系統、能耗監測系統、新能源充電樁、預付費系統。用戶(hù)可通過(guò)瀏覽器、手機APP獲取數據，通過(guò)一個(gè)平臺即可全局、整體的對電子廠(chǎng)房的用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監控、統一管理、統一調度，同時(shí)滿(mǎn)足廠(chǎng)房用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

 

3.3平臺拓撲圖

4.1電力監控

       電力監控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進(jìn)行保護和監控，對0.4kV出線(xiàn)配置多功能計量?jì)x表，用于測控出線(xiàn)回路電氣參數和用能情況，可實(shí)時(shí)監控高低壓供配電系統開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

 

 

4.2電能質(zhì)量監測與治理

       監測各進(jìn)線(xiàn)回路電能質(zhì)量，包括電壓暫降、諧波畸變、閃變等數據波形記錄，進(jìn)而判斷配電系統擾動(dòng)方向。

       配置有源濾波裝置和無(wú)功補償裝置對0.4kV側電能質(zhì)量進(jìn)行補償和治理，并監測有源濾波裝置和無(wú)功補償裝置運行情況，確保電能質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。

 

 

4.3變電站綜合自動(dòng)化

       變電站綜合自動(dòng)化系統主要針對110kV變電站、10kV變電所和10kV柴油發(fā)電機部分，在變電站設置Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統子站，實(shí)現本地遙測、遙信、遙控、報警、報表等功能，并把數據上傳至AcrelEMS-SEMI能效管理平臺，實(shí)現集中監測和報警。

 

4.4電氣安全

       AcrelEMS電子廠(chǎng)房能效管理系統針對配電系統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門(mén)狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預警。

 

4.5智能照明控制

       單控、區域控制、自動(dòng)控制、感應控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調光控制等多種控制方式。

 

4.6能耗分析

       AcrelEMS電子廠(chǎng)房能效管理系統為工廠(chǎng)搭建計量體系，顯示能源流向和能源損耗，通過(guò)能源流向圖幫助企業(yè)分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區域。從能源使用種類(lèi)、監測區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設備、班組、分項等維度，采用曲線(xiàn)、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對工廠(chǎng)用能統計、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jì)分析，折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統計，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方，從而調整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費。

 

4.7充電樁管理

       電動(dòng)汽車(chē)和電瓶車(chē)充電樁管理，包括收費管理、資產(chǎn)管理。

 

4.8職工公寓管理

       對廠(chǎng)區內職工宿舍進(jìn)行負載管理，包括惡性負載識別管理、負載閾值管理，避免因為惡性負載引起火災。對員工宿舍進(jìn)行水電收費管理，支持微信、支付寶等繳費方式，采集職工宿舍能耗數據。

 

5.1電力監控系統硬件配置

 

5.2能耗管理系統硬件配置方案

 

 

5.3智能照明控制系統硬件配置方案

 

 

5.4電氣火災監控系統硬件配置方案

 

 

5.5消防設備電源監控系統硬件配置方案

 

 

5.6防火門(mén)監控系統硬件配置方案

5.7消防應急照明和疏散指示系統硬件配置方案

 

 

 

5.8電能質(zhì)量治理解決方案硬件配置方案

 

 

5.9充電樁系統硬件配置方案

 

 

5.10預付費系統硬件配置方案

 

 

 

 

       伴隨知識經(jīng)濟時(shí)代的來(lái)臨，驅動(dòng)當前社會(huì )變革的不僅僅有互聯(lián)網(wǎng)，還有無(wú)處不在的計算、數據和新知識等。智能工廠(chǎng)的構建實(shí)際上是信息技術(shù)與制造技術(shù)的融合，在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G等新技術(shù)的推進(jìn)下，智能工廠(chǎng)的發(fā)展必定呈現全新的、多樣化的模式。在這樣的環(huán)境下，能源管理體系也需不斷創(chuàng )新、與時(shí)俱進(jìn)，以推動(dòng)智能管控、智能決策、智能生產(chǎn)的實(shí)現。

 

[1]馮晶，田小果．EMS系統在鋼鐵廠(chǎng)能源中心的應用[J]．自動(dòng)化與儀器儀表，2005(3):35－37，44．

[2]胡炳麗，張珅．數據中心能源管理系統的應用背景及功能概述[J]．科學(xué)技術(shù)創(chuàng )新，2020(7):70－71．

[3]陳衛新．面向中國制造2025的智能工廠(chǎng)[M]．北京:中國電力出版社，2017．

[4]國務(wù)院．中國制造2025(國發(fā)〔2015〕28號)[Z]．2015．[5]國務(wù)院．關(guān)于印發(fā)“十三五”節能減排綜合工作方案的通知(國發(fā)〔2016〕74號)[Z]．2016．

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.

[6]王榮陳.淺談大數據時(shí)代智能工廠(chǎng)能源管理系統的設計模式.

 

作者簡(jiǎn)介：

柏為為，現任職于安科瑞電氣股份有限公司