本發(fā)明涉及一種節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)，尤其是涉及一種用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能電網(wǎng)概念自從奧巴馬將其定位為美國的戰(zhàn)略國策后在全球發(fā)展迅猛，然而在國內(nèi)電力系統(tǒng)中由于電力公司行業(yè)壟斷特性造就了一個特有的“兩頭熱中間冷”的狀況。一頭是電力公司自有資產(chǎn)電網(wǎng)部分建設(shè)熱火朝天，另一頭是千萬廠家沖向面向家庭客戶的智能家居市場。而對企業(yè)用戶變電站的關(guān)注很少，但是企業(yè)用戶變電站的規(guī)模加起來比電力公司的變電站數(shù)量規(guī)模要大得多。
目前，企業(yè)用戶變電站還基本都停留在傳統(tǒng)的、依靠人力的、分散值班自管或托管模式，即便是極少數(shù)企業(yè)建設(shè)了電站自動化系統(tǒng)，其系統(tǒng)也基本停留在十幾年前的技術(shù)水平，絲毫還未享受到新技術(shù)帶來的紅利。這一現(xiàn)狀就導(dǎo)致企業(yè)用戶變電站存著諸多問題，具體如下：
1)企業(yè)運(yùn)行維護(hù)成本居高不下，人員管理困難。
2)運(yùn)行維護(hù)水平低下，保障有限，很難應(yīng)對疑難問題和重大突發(fā)故障。
3)基本沒有企業(yè)用電能效分析和管理，企業(yè)用電成本較高。
4)無法獲得企業(yè)內(nèi)各用電單元的能耗數(shù)據(jù)，很難進(jìn)行企業(yè)綜合節(jié)能，普遍存著較大電能浪費(fèi)。
5)由于企業(yè)客戶側(cè)的不穩(wěn)定和不可控，對電力公司電網(wǎng)的安全穩(wěn)定也會造成嚴(yán)重影響。
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)的建立可以改變配電網(wǎng)客戶需求側(cè)管理零散、無序的狀態(tài)，將客戶的局部用電變?yōu)橄到y(tǒng)用電，將零星用電變?yōu)檎w用電，讓客戶低成本享受專業(yè)電力公司的服務(wù)水準(zhǔn)，實現(xiàn)企業(yè)智能化能效管理的目標(biāo)，不僅節(jié)約用電成本，而且還可提高用電質(zhì)量。
我國是一個能源消耗大國，隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、快速發(fā)展，各行各業(yè)對石油、煤炭、電力等能源的需求量呈逐年遞增趨勢，對節(jié)電的要求顯得尤為迫切，因為中國正面臨著長期性的電力短缺和緊張。能源，已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”，“電荒”成為日益凸現(xiàn)的矛盾。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
一種用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)，其特征在于，包括服務(wù)器主機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、無線傳輸部分、有線傳輸部分和各計量點，所述的服務(wù)器主機(jī)通過通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)與無線傳輸部分、有線傳輸部分連接，所述的無線傳輸部分、有線傳輸部分分別與各計量點連接；所述的服務(wù)器主機(jī)內(nèi)嵌電能在線模塊、用電分析模塊、輔助決策模塊、有序用電模塊和節(jié)能診斷咨詢服務(wù)模塊。
所述的無線傳輸部分包括GPRS模塊主站、GPRS模塊子站和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，所述的GPRS模塊主站與多個GPRS模塊子站連接，每個GPRS模塊子站與對應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊連接，所述的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊與各計量點連接。
所述的GPRS模塊主站通過串口線與服務(wù)器主機(jī)連接。
所述的有線傳輸部分包括DCS系統(tǒng)上位機(jī)、DCS系統(tǒng)現(xiàn)場控制器和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述的DCS系統(tǒng)上位機(jī)分別與DCS系統(tǒng)現(xiàn)場控制器和數(shù)據(jù)存儲模塊連接，所述的DCS系統(tǒng)現(xiàn)場控制器分別與各計量點連接，所述的DCS系統(tǒng)上位機(jī)通過以太網(wǎng)與服務(wù)器主機(jī)連接。
所述的各計量點包括流量計、液位計、電能表和電能質(zhì)量采集表。
所述的電能在線模塊，用于實時展示用電數(shù)據(jù)信息，具體為：
1)電力實時運(yùn)行圖表：負(fù)荷、電流、電壓、功率因數(shù)的數(shù)據(jù)及曲線；
2)電能質(zhì)量實時運(yùn)行圖表：各次諧波電壓/電流含有率、諧波電壓/電流畸變率、電壓偏差、頻率偏差、三相電壓/電流不平衡度的數(shù)據(jù)及曲線；
3)電量實時運(yùn)行圖表：電量、電費(fèi)、電量變化的數(shù)據(jù)及曲線；
4)電能分布圖：負(fù)荷、電量、電費(fèi)內(nèi)部消耗數(shù)據(jù)及分布對比；
5)電能運(yùn)動圖：電能量在配電系統(tǒng)內(nèi)的流動方向及數(shù)值；
6)電能異常報告：明細(xì)展示各設(shè)備/回路以上電能參量的越限信息。
所述的用電分析模塊，用于提供歷史數(shù)據(jù)的查詢計算以及統(tǒng)計分析，具體為：
1)電力與電能質(zhì)量列表：按月/按日統(tǒng)計負(fù)荷、電流、電壓、功率因數(shù)、諧波電壓/電流畸變率的平均值、最大值、最小值；
2)電量與電費(fèi)分析：按年/月/周/日為周期，進(jìn)行電量及電費(fèi)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、對比分析；
3)電力分析：查詢特定日期/月份的負(fù)荷、電流、電壓、無功、功率因數(shù)曲線、數(shù)據(jù)、平均值、最大值、最小值及其發(fā)生時間；
4)電能質(zhì)量分析：查詢特定日期/月份的各次諧波電壓/電流含有率、諧波電壓/電流畸變率、電壓偏差、頻率偏差、三相電壓/電流不平衡度的曲線、數(shù)據(jù)、平均值、最大值、最小值及其發(fā)生時間，并展現(xiàn)電能質(zhì)量各指標(biāo)評價；
5)耗電類比分析：提供對某幾個監(jiān)控點的某個時期的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；
6)耗電時比分析：提供對某個監(jiān)控點的兩個不同時期的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；
7)電量查詢：查詢、統(tǒng)計某一時刻至另一時刻的電量電費(fèi)，某月及其中每一天的電量電費(fèi)，或某一天至另一天的峰谷平電量及電費(fèi)明細(xì)信息。
所述的輔助決策模塊，用于提供用電成本、能耗、安全、質(zhì)量綜合分析，具體為：
1)電費(fèi)成本分析：分析電力客戶的電量與電費(fèi)變化情況，按月或按年統(tǒng)計，并展現(xiàn)環(huán)比值；
2)電能耗分布圖：按月或按年統(tǒng)計當(dāng)前配用電區(qū)域內(nèi)電能的分布情況，反映電量、電費(fèi)指標(biāo)；
3)用電安全分析：對系統(tǒng)設(shè)備的用電安全異常情況進(jìn)行統(tǒng)計分析展示；
4)電能質(zhì)量分析：對系統(tǒng)設(shè)備的電能質(zhì)量異常情況進(jìn)行統(tǒng)計分析展示。
所述的有序用電模塊，用于提供配電運(yùn)行方案管理和有序用電指令信息及響應(yīng)策劃，具體為：
1)有序用電方案：顯示企業(yè)配網(wǎng)負(fù)荷的分配情況，作為電能管理人員進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整的依據(jù)，并可以模擬限電停運(yùn)部分回路后總體負(fù)荷的降低結(jié)果；
2)有序用電指引：展現(xiàn)客戶所屬組別、線路、客戶類別和保溫保安負(fù)荷數(shù)值，當(dāng)前區(qū)域負(fù)荷缺口、錯峰預(yù)警信號和錯峰目標(biāo)，并依據(jù)指引圖明確指引客戶執(zhí)行錯峰用電；
3)配網(wǎng)運(yùn)行方案：建立、維護(hù)企業(yè)配網(wǎng)運(yùn)方檔案，為配網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行提供技術(shù)保障，將企業(yè)配電的常用運(yùn)行方式進(jìn)行規(guī)范和記錄，便于電能管理人員進(jìn)行電能調(diào)度。
所述的節(jié)能診斷咨詢服務(wù)模塊，用于查看以上所述電能自管數(shù)據(jù)信息和月報，進(jìn)行分析操作，并針對缺陷在用電分析月報中填寫診斷和優(yōu)化意見，根據(jù)數(shù)據(jù)分析診斷結(jié)果，協(xié)助用電企業(yè)進(jìn)行用電方式調(diào)整、設(shè)備檢修改造、系統(tǒng)回路優(yōu)化，具體為：
1)配電系統(tǒng)改造降低線損；
2)提高功率因數(shù)降低無功電流損耗；
3)諧波治理降低用電設(shè)備諧波損耗并保障生產(chǎn)質(zhì)量、延長設(shè)備壽命；
4)均衡三相負(fù)荷，充分挖掘配電系統(tǒng)容量，保障安全并提高資產(chǎn)利用率；
5)調(diào)整作息或利用儲能避峰趨谷以降低電費(fèi)成本；
6)改變運(yùn)行方式提高設(shè)備線路運(yùn)行效率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
1、改變配電網(wǎng)客戶需求側(cè)管理零散、無序的狀態(tài)，將客戶的局部用電變?yōu)橄到y(tǒng)用電，將零星用電變?yōu)檎w用電，讓客戶低成本享受專業(yè)電力公司的服務(wù)水準(zhǔn)，實現(xiàn)企業(yè)智能化能效管理的目標(biāo)，不僅節(jié)約用電成本，而且還可提高用電質(zhì)量。
2、本發(fā)明利用能源互聯(lián)網(wǎng)，為大工業(yè)客戶提供用能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及專業(yè)節(jié)能服務(wù)，由于大量企業(yè)的用電運(yùn)行管理處于非專業(yè)化和低層次狀態(tài)，造成大量非合理用能費(fèi)用，通過用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)對企業(yè)提供節(jié)能節(jié)電方案，從而科學(xué)優(yōu)化企業(yè)配網(wǎng)和用電設(shè)施，降低用電成本，實現(xiàn)智能用電。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例
如圖1所示，一種用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器主機(jī)1、通信網(wǎng)絡(luò)、無線傳輸部分2、有線傳輸部分3和各計量點4，所述的服務(wù)器主機(jī)1通過通信網(wǎng) 絡(luò)網(wǎng)絡(luò)與無線傳輸部分2、有線傳輸部分3連接，所述的無線傳輸部分2、有線傳輸部分3分別與各計量點4連接；所述的服務(wù)器主機(jī)1內(nèi)嵌電能在線模塊、用電分析模塊、輔助決策模塊、有序用電模塊和節(jié)能診斷咨詢服務(wù)模塊。
所述的無線傳輸部分2包括GPRS模塊主站21、GPRS模塊子站22和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊23，所述的GPRS模塊主站21與多個GPRS模塊子站22連接，每個GPRS模塊子站22與對應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊23連接，所述的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊23與各計量點4連接。所述的GPRS模塊主站21通過串口線與服務(wù)器主機(jī)1連接。
所述的有線傳輸部分3包括DCS系統(tǒng)上位機(jī)31、DCS系統(tǒng)現(xiàn)場控制器32和數(shù)據(jù)存儲模塊33，所述的DCS系統(tǒng)上位機(jī)31分別與DCS系統(tǒng)現(xiàn)場控制器32和數(shù)據(jù)存儲模塊33連接，所述的DCS系統(tǒng)現(xiàn)場控制器32分別與各計量點4連接，所述的DCS系統(tǒng)上位機(jī)31通過以太網(wǎng)與服務(wù)器主機(jī)1連接。所述的各計量點4包括流量計41、液位計42、電能表43和電能質(zhì)量采集表44。
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)主要面向企業(yè)客戶，提供電能自管平臺，客戶可以了解自己所有監(jiān)測點的實時和歷史用電信息及其分析結(jié)果：包括配電網(wǎng)絡(luò)的電壓、電流、負(fù)荷、電量、功率因數(shù)、電能質(zhì)量、諧波畸變率、三相負(fù)載不平衡狀況、電網(wǎng)損耗等運(yùn)行情況。對電能進(jìn)行可視化管理，電能管理人員可通過平板及PC看到電能的輸入、傳輸、消耗的全過程，為企業(yè)的管理者提供電網(wǎng)實時分析、決策的可靠依據(jù)。
1、電能在線
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)可以實時展示用電數(shù)據(jù)信息圖表，具體如下。
1)電力實時運(yùn)行圖表：負(fù)荷、電流、電壓、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)及曲線；
2)電能質(zhì)量實時運(yùn)行圖表：各次諧波電壓/電流含有率、諧波電壓/電流畸變率、電壓偏差、頻率偏差、三相電壓/電流不平衡度等數(shù)據(jù)及曲線；
3)電量實時運(yùn)行圖表：電量、電費(fèi)、電量變化等數(shù)據(jù)及曲線；
4)電能分布圖：負(fù)荷、電量、電費(fèi)內(nèi)部消耗數(shù)據(jù)及分布對比；
5)電能運(yùn)動圖：電能量在配電系統(tǒng)內(nèi)的流動方向及數(shù)值；
6)電能異常報告：明細(xì)展示各設(shè)備/回路以上電能參量的越限信息。
2、用電分析
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)可以提供歷史數(shù)據(jù)的查詢計算以及統(tǒng)計分析，具體如下。
1)電力與電能質(zhì)量列表：按月/按日統(tǒng)計負(fù)荷、電流、電壓、功率因數(shù)、諧波電壓/電流畸變率等指標(biāo)的平均值、最大值、最小值；
2)電量與電費(fèi)分析：按年/月/周/日為周期，進(jìn)行電量及電費(fèi)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、對比分析，進(jìn)一步還可以按峰調(diào)平、峰調(diào)谷、平調(diào)谷一定比例推演若執(zhí)行生產(chǎn)作息調(diào)整來避峰逐谷用電將會達(dá)到的節(jié)省用電成本經(jīng)濟(jì)效益；
3)電力分析：查詢特定日期/月份的負(fù)荷、電流、電壓、無功、功率因數(shù)曲線、數(shù)據(jù)、平均值、最大值、最小值及其發(fā)生時間；
4)電能質(zhì)量分析：查詢特定日期/月份的各次諧波電壓/電流含有率、諧波電壓/電流畸變率、電壓偏差、頻率偏差、三相電壓/電流不平衡度等曲線、數(shù)據(jù)、平均值、最大值、最小值及其發(fā)生時間，并展現(xiàn)電能質(zhì)量各指標(biāo)評價；
5)耗電類比分析：提供對某幾個監(jiān)控點的某個時期的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；
6)耗電時比分析：提供對某個監(jiān)控點的兩個不同時期的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；
7)電量查詢：查詢、統(tǒng)計某一時刻至某一時刻的電量電費(fèi)，某月及其中每一天的電量電費(fèi)，或某一天至某一天的峰谷平電量及電費(fèi)明細(xì)信息。
3、輔助決策
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)可以提供用電成本、能耗、安全、質(zhì)量綜合分析，具體如下。
1)電費(fèi)成本分析：分析電力客戶的電量與電費(fèi)變化情況，按月或按年統(tǒng)計，并展現(xiàn)環(huán)比值；
2)電能耗分布圖：按月或按年統(tǒng)計當(dāng)前配用電區(qū)域內(nèi)電能的分布情況，反映電量、電費(fèi)指標(biāo)；
3)用電安全分析：主要對系統(tǒng)設(shè)備的用電安全異常情況進(jìn)行統(tǒng)計分析展示；
4)電能質(zhì)量分析：主要是對系統(tǒng)設(shè)備的電能質(zhì)量異常情況進(jìn)行統(tǒng)計分析展示。
4、有序用電
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)可以提供配電運(yùn)行方案管理，有序用電指令信息及響應(yīng)策劃，具體如下。
1)有序用電方案：顯示企業(yè)配網(wǎng)負(fù)荷的分配情況，作為電能管理人員進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整的依據(jù)，并可以模擬限電停運(yùn)部分回路后總體負(fù)荷的降低結(jié)果；
2)有序用電指引：展現(xiàn)客戶所屬組別、線路、客戶類別和保溫保安負(fù)荷數(shù)值，當(dāng)前區(qū)域負(fù)荷缺口、錯峰預(yù)警信號和錯峰目標(biāo)，并依據(jù)指引圖明確指引客戶執(zhí)行錯 峰用電；
3)配網(wǎng)運(yùn)行方案：建立、維護(hù)企業(yè)配網(wǎng)運(yùn)方檔案，為配網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行提供技術(shù)保障，本功能將企業(yè)配電的常用運(yùn)行方式進(jìn)行規(guī)范和記錄，便于電能管理人員進(jìn)行電能調(diào)度。
5、節(jié)能診斷咨詢服務(wù)
利用用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)，節(jié)能診斷咨詢服務(wù)人員(合同能源管理服務(wù)能效管理專家)可以查看以上所述電能自管數(shù)據(jù)信息和月報，進(jìn)行分析操作，并針對缺陷在用電分析月報中填寫診斷和優(yōu)化意見。根據(jù)數(shù)據(jù)分析診斷結(jié)果，服務(wù)人員可以協(xié)助用電企業(yè)進(jìn)行用電方式調(diào)整、設(shè)備檢修改造、系統(tǒng)回路優(yōu)化等，以提高用電質(zhì)量、保障系統(tǒng)安全、提升運(yùn)行效率、減少能源浪費(fèi)、節(jié)省用電成本，具體如下。
1)配電系統(tǒng)改造降低線損；
2)提高功率因數(shù)降低無功電流損耗；
3)諧波治理降低用電設(shè)備諧波損耗并保障生產(chǎn)質(zhì)量、延長設(shè)備壽命；
4)均衡三相負(fù)荷，充分挖掘配電系統(tǒng)容量，保障安全并提高資產(chǎn)利用率；
5)調(diào)整作息或利用儲能避峰趨谷以降低電費(fèi)成本；
6)改變運(yùn)行方式提高設(shè)備線路運(yùn)行效率；
通過這些措施的采用將實現(xiàn)能效管理的目標(biāo)：使得客戶配電系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)運(yùn)行。
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)的目標(biāo)
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)的目標(biāo)是，從根本上改變企業(yè)以往節(jié)電主要依靠單一產(chǎn)品和局部改造的做法，實現(xiàn)了企業(yè)降低用電成本、改善電能質(zhì)量、提高管理水平。
1)降低電費(fèi)開支。使企業(yè)了解自己買的電用到產(chǎn)品上是多少？每度電產(chǎn)值是多少？企業(yè)能耗指標(biāo)在同類企業(yè)中的排名是多少？雖然每一個企業(yè)管理者對管理過程的精細(xì)化要求不同，但是對于合理的電費(fèi)支出的訴求是相同的。用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)通過精確的測量和專家分析系統(tǒng)，可為企業(yè)提供準(zhǔn)確、清晰的用電體會，能夠最大限度的節(jié)省電費(fèi)開支。
2)解決運(yùn)行維護(hù)及故障問題。用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)的應(yīng)用使企業(yè)用電設(shè)備的運(yùn)行狀況能夠更直觀清晰地為工程技術(shù)人員所掌握，能夠及時評估企業(yè)整體用電狀況，方便對用電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)。能源管理網(wǎng)有一批高級工程師和高素質(zhì)的技工團(tuán)隊，能有為企業(yè)提供專業(yè)的故障維修服務(wù)。
3)優(yōu)化設(shè)備的利用率。電力供應(yīng)和消費(fèi)的同時性決定了供電必須提供一定的冗余，但是冗余有時就成為企業(yè)的負(fù)擔(dān)，設(shè)備的同時率一直是對供電設(shè)備利用率的考驗。用戶電力管理系統(tǒng)作為用電末端的控制系統(tǒng)，通過合理調(diào)節(jié)用電設(shè)備的使用規(guī)律，人為實現(xiàn)峰谷平衡，合理分配功率，實現(xiàn)用電側(cè)的智能用電。
4)提高用電質(zhì)量和可靠性。供電可靠性指標(biāo)是供電企業(yè)的核心指標(biāo)，隨著用電企業(yè)對用電質(zhì)量的要求越來越高，用電企業(yè)內(nèi)部的供電質(zhì)量和可靠性正成為普通用電企業(yè)的基本訴求。用戶電力管理系統(tǒng)可用從功率因數(shù)調(diào)節(jié)到高次諧波防治多手段提高企業(yè)的用電質(zhì)量和可靠性。
應(yīng)用案例
公司用電管理現(xiàn)狀
某公司創(chuàng)建于1991年，位于上海市松江區(qū)洞涇鎮(zhèn)。公司占地面積12000m2，建筑面積13500m2。公司主要研發(fā)、生產(chǎn)和銷售各類橡膠雜件、電纜附件、工程用橡膠、機(jī)械密封圈等，是一家科技型的橡膠制品制造商。
變電站由單臺800kVA變壓器經(jīng)一段低壓母線供電。由于近期計劃改造更換煉膠設(shè)備，新的設(shè)備負(fù)荷較大，(由原75kW將升高到210～280kW)，需增容25％，即原來使用的800kVA變壓器可能需要更換為1000kVA。同時按上海市電力公司相關(guān)規(guī)定，達(dá)到1000kVA還需要進(jìn)行10kV環(huán)網(wǎng)一次設(shè)備、線路改造。
具體配電設(shè)備情況為：配變房一次設(shè)備比較陳舊，低壓室有一進(jìn)柜3出柜，單母線10個出線回路，每臺耗電設(shè)備都有單獨(dú)的電表和用電線路，包括出線柜和線路末端共37個計量點。生產(chǎn)/生活用電負(fù)荷分離，辦公照明和空調(diào)也是單線獨(dú)立供電。
高壓室計量柜采用上海金陵的多功能電子電能表，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動抄表。低壓室設(shè)有南京新聯(lián)公司的電力負(fù)荷管理終端。
某公司參考日資企業(yè)模式推行全方位精細(xì)化管理，用電方面定時對公司所有設(shè)備進(jìn)行人工手動抄錄，并進(jìn)行統(tǒng)計和跟蹤，月電費(fèi)約為15萬，年電費(fèi)約為200萬。公司針對各車間用電量有嚴(yán)格的績效考核機(jī)制，用電監(jiān)管人員根據(jù)向供電局申請的用電容量或者錯峰要求人工安排生產(chǎn)計劃和用電監(jiān)管。
某公司希望能通過能效管理系統(tǒng)來監(jiān)測供用電設(shè)備，替代人工抄表，更細(xì)致科學(xué)地優(yōu)化用電，降低單位產(chǎn)值能耗和電費(fèi)成本。對廠區(qū)低壓系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控實現(xiàn)最優(yōu)用電和能效節(jié)約，在不影響生產(chǎn)的情況下，通過能源管系統(tǒng)自動協(xié)調(diào)控制對各 級負(fù)荷的進(jìn)行智能調(diào)控達(dá)到不增容改造也能滿足生產(chǎn)需求的目的。
方案設(shè)計
根據(jù)廠區(qū)的實際運(yùn)行情況，方案設(shè)計如下：
在配電房的低壓柜進(jìn)線、出線的開關(guān)處裝設(shè)低壓線路保護(hù)監(jiān)控裝置；
在低壓出線的末端，車間配電箱、單獨(dú)供電的重荷設(shè)備如空壓機(jī)、煉膠機(jī)等的配電箱柜內(nèi)配電開關(guān)處裝設(shè)低壓線路保護(hù)監(jiān)控裝置；
保護(hù)測控裝置的開出出口接入斷路器的分合閘控制回路，需要遠(yuǎn)程遙控及自動投切的塑殼斷路器，配置相應(yīng)的電操機(jī)構(gòu)。
在需重點關(guān)注能源消耗的低壓進(jìn)線柜，監(jiān)測諧波及進(jìn)行電量詳細(xì)統(tǒng)計的回路，加裝配電監(jiān)測裝置。
監(jiān)測信息匯集到智能微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器，協(xié)調(diào)各進(jìn)出線的保護(hù)監(jiān)測控制終端的運(yùn)行控制，實現(xiàn)配用電系統(tǒng)的電能協(xié)調(diào)控制。
通過規(guī)約轉(zhuǎn)換，信息數(shù)據(jù)接入遠(yuǎn)端能效管理平臺、就地監(jiān)控工作站。
增加Web服務(wù)功能，采用瀏覽器即可以訪問登錄能效管理平臺Web服務(wù)器，查看所有用電數(shù)據(jù)信息及統(tǒng)計圖表，進(jìn)行分析診斷操作，為優(yōu)化電力節(jié)能降耗方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策參考。
實施效果
某公司用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)于近期建成并投入運(yùn)行，由于部門各領(lǐng)導(dǎo)的重視，系統(tǒng)得到了積極的推進(jìn)，系統(tǒng)為某的日常管理發(fā)揮出了重要而強(qiáng)大的作用。
1)效果一。某公司由于近期產(chǎn)能釋放，計劃改造更換煉膠設(shè)備，新設(shè)備負(fù)荷較大，計劃增容25％。按照上海市電力公司規(guī)定，達(dá)到1000kVA還需要進(jìn)行10kV環(huán)網(wǎng)一次設(shè)備、線路改造。系統(tǒng)上線后，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實測得到，現(xiàn)不需要進(jìn)行增容改造，節(jié)約電站增容改造費(fèi)用100萬元。
2)效果二。通過采用就地安裝動態(tài)無功補(bǔ)償器的方式，將功率因數(shù)控制在0.895～0.905，年減少罰款3萬元。
3)效果三。低壓進(jìn)線處三相電流不平衡度平均值為6.8％、最大值為14.4％；重載回路：低壓室硅膠硫化平均值為11.03％、最大值為36.6％，低壓室綜合庫房低壓室平均值為21.96％、最大值為46.6％，二期注射烘箱硅混平均值為7.3％、最大值為18.2％。通過優(yōu)化回路末端接線，將負(fù)荷盡可能均攤到三相，降低三相不平衡度，提高配電設(shè)施線路的容限利用率。
4)效果四。雖然某公司對各車間用電量有嚴(yán)格的績效考核機(jī)制，但是月總用電量和應(yīng)交繳電費(fèi)之間還存在一定的差值，通過對電費(fèi)賬單詳細(xì)分析后，采取調(diào)整部分工序，如調(diào)整大功率煉膠機(jī)、電熱設(shè)備的使用方法，達(dá)到了基本電費(fèi)基本接近需量，并將誤差控制在5％以內(nèi)，達(dá)到峰、谷、平值基本接近的效果。另外，通過調(diào)整，使電站值班人員數(shù)量減少，每年節(jié)約人工費(fèi)用15萬元。
5)效果五。通過對一次設(shè)備進(jìn)行安全評估檢測，發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)內(nèi)設(shè)備由于廠區(qū)投運(yùn)時期不同，用電設(shè)備檔案未及時更新，如部分?jǐn)嗦菲鳌㈦娎|等已接近生命周期，通過更換及改造，并完善設(shè)備的檔案管理，消除安全生產(chǎn)隱患。
基于目前智能配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的應(yīng)用特征和需求，將“云計算”理念及技術(shù)引入智能配電網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，構(gòu)造智能配電網(wǎng)“云計算”平臺的應(yīng)用構(gòu)架和技術(shù)實現(xiàn)方案，對配電網(wǎng)用戶站推出一種全新的需求側(cè)“云計算”服務(wù)模式。
與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)專網(wǎng)環(huán)境下的集中式綜自測控體系，調(diào)度SCADA技術(shù)相比，“云計算”云平臺技術(shù)適應(yīng)于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境需求在技術(shù)上實現(xiàn)跨越式發(fā)展。實現(xiàn)海量用戶節(jié)點接入的能力，其伸縮能力保障系統(tǒng)在線運(yùn)行模式無限量的節(jié)點增加和在線變更，并同時滿足實時信息的在云端節(jié)點間的同步與一致性，完全規(guī)避了集中式系統(tǒng)的設(shè)計容量限制與弊病。
新技術(shù)帶來的優(yōu)勢與特點：
1)高可靠性，N-1系統(tǒng)災(zāi)備及恢復(fù)能力，自組網(wǎng)自愈能力。
2)可伸縮性，自適應(yīng)，即插即用PnP，云端存儲的無限擴(kuò)充。
3)最優(yōu)化，運(yùn)行與用戶資源的動態(tài)優(yōu)化，自趨優(yōu)。
4)開放性，應(yīng)用市場(App Market)開放靈活擴(kuò)展。
5)高性能，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算，負(fù)載均衡，高級應(yīng)用服務(wù)的提供。
6)低成本、更經(jīng)濟(jì)更廉價，對用戶、對運(yùn)行商、對電網(wǎng)主業(yè)、社會全方位效益。
7)便利性，跨平臺移動互聯(lián)，無處不在的訪問，實現(xiàn)云端建模、設(shè)計、部署投運(yùn)。
應(yīng)用系統(tǒng)從功能上看不僅完全覆蓋傳統(tǒng)綜自系統(tǒng)的全部功能，而且具備同時能夠在本地以及遠(yuǎn)程服務(wù)中心為用戶提供全面、強(qiáng)大的變電站運(yùn)行以及電能量管理的能力，能夠提供完整的各類采集信息量，滿足電力規(guī)范的各項要求，使得設(shè)備運(yùn)行狀況能夠更直觀清晰地為工程技術(shù)人員所掌握，并有效完成用戶電能計量監(jiān)測要 求。同時，通過詳盡的統(tǒng)計報表、完備的數(shù)據(jù)分析功能，用戶能夠及時的評估整體用電狀況，合理調(diào)配資源，最大化的利用資源，使得能量管理水平提升到一個新的臺階。
主要創(chuàng)新點如下：1)云構(gòu)架設(shè)計下的節(jié)點主機(jī)(Smart-Box)，實現(xiàn)在硬件設(shè)備上的云端配置、云端建模、云端設(shè)計以及自動部署，極大提高設(shè)備出廠調(diào)試及安裝效率。
2)云綜自系統(tǒng)(N-1)的云端在線切換設(shè)計體系，實現(xiàn)了系統(tǒng)云端災(zāi)備能力，從傳統(tǒng)意義上可以認(rèn)為為用戶免費(fèi)構(gòu)建了災(zāi)備系統(tǒng)，極大提高系統(tǒng)可靠性。
3)采用云平臺B/S構(gòu)架的系統(tǒng)設(shè)計，與傳統(tǒng)C/S構(gòu)架設(shè)計相比，免去了客戶端安裝部署的需要，方便系統(tǒng)升級維護(hù)。
4)基于一致化的云平臺接口設(shè)計，實現(xiàn)對實時庫、歷史庫以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫訪問的虛擬化，實現(xiàn)對用戶透明的后臺分布式環(huán)境部署。
5)基于智能變電站思想的規(guī)約適配器設(shè)計以及云端開放式規(guī)約庫的體系，實現(xiàn)智能化規(guī)約自適配，采集裝置的PnP安裝調(diào)試，與傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)需要在現(xiàn)場進(jìn)行規(guī)約調(diào)試配置相比較，極大提高效率，降低自動化工程建設(shè)及調(diào)試成本。
6)云端的分布式序列量歷史庫，解決海量數(shù)據(jù)的存儲與抽取。實現(xiàn)云端數(shù)據(jù)存儲的在線配置，動態(tài)伸縮，滿足用戶站采集數(shù)據(jù)的無限存儲能力。
7)云資源管理實現(xiàn)高度精細(xì)化，軟件上到每一個云節(jié)點的每一個服務(wù)、線程、連接池，硬件設(shè)備上到每一CPU，內(nèi)存，存儲空間，實現(xiàn)“云中心”全部云資源的在線監(jiān)測。
用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)是一個可實現(xiàn)用電管理“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、專業(yè)化，多元化”，幫助企業(yè)實現(xiàn)“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、潔凈”能源管理目標(biāo)的系統(tǒng)。通過用戶側(cè)節(jié)能節(jié)電管理系統(tǒng)可改變配電網(wǎng)客戶需求側(cè)管理零散、無序的狀態(tài)，將客戶的局部用電變?yōu)橄到y(tǒng)用電，將零星用電變?yōu)檎w用電，讓客戶低成本享受專業(yè)電力公司的服務(wù)水準(zhǔn)，往往可以到達(dá)到8％～12％的節(jié)能目標(biāo)。特別是改變了以往節(jié)電主要依靠單一產(chǎn)品和局部改造的做法，實現(xiàn)了企業(yè)降低用電成本、改善電能質(zhì)量、提高管理水平的目標(biāo)。