關(guān)鍵詞:棉紡織廠;能源管理系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集;能耗成本;基本電費(fèi);功率因數(shù);有功功率
0引言
棉紡織廠能耗成本大約占生產(chǎn)成本的15%左右,特別是在當(dāng)前碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)施階段,能源管理工作對(duì)于紡織廠來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。我公司新廠區(qū)2014年建成投產(chǎn),在生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)引入了一體化的生產(chǎn)管理系統(tǒng),能源管理系統(tǒng)作為其子系統(tǒng)服務(wù)于生產(chǎn)工序的各個(gè)環(huán)節(jié),在能源供應(yīng)、調(diào)度、能耗分析、成本核算、故障響應(yīng)等工作中發(fā)揮著重要作用。能源管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱EMS)的**是成本控制,服務(wù)于生產(chǎn)、生活,涉及到企業(yè)生產(chǎn)、服務(wù)、生活的各個(gè)環(huán)節(jié)。整個(gè)系統(tǒng)分為縱向控制和橫向控制。在管理模式上盡量減少了縱向?qū)蛹?jí),通過(guò)現(xiàn)代信息化手段使能源管理扁平化,時(shí)效化[1]。
1能源管理系統(tǒng)
EMS是幫助工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)的同時(shí),以合理計(jì)劃利用能源,降低單位產(chǎn)品的能源消耗,提高經(jīng)濟(jì)效益,降低CO2排放量為目的信息化管控系統(tǒng)。我國(guó)的能源管理工作從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始,通過(guò)“能量平衡測(cè)試”“能源審計(jì)”,督促用能單位規(guī)范安裝計(jì)量?jī)x表,推動(dòng)高耗能落后設(shè)備的淘汰、主要設(shè)備的節(jié)能改造、用能系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化改造工作。如今一個(gè)全員參與、整體全面、常態(tài)化的節(jié)能管理工作越來(lái)越得到國(guó)家和企業(yè)的重視。
EMS作為棉紡織企業(yè)自動(dòng)化和信息化管理的重要組成部分,不僅對(duì)能源的統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化電力峰谷使用、減少蒸汽用量、提高水重復(fù)使用率、降低噸紗能耗和百米布能耗有重要作用,而且對(duì)于能源事故預(yù)案的制定和執(zhí)行、事故原因的快速分析和及時(shí)判斷處理、能源供需的合理調(diào)整和平衡,以及在客觀信息基礎(chǔ)上的能源實(shí)績(jī)分析、能源計(jì)劃編制、能源質(zhì)量管理、能源系統(tǒng)的預(yù)測(cè)等都是十分有效的,其具有以下特點(diǎn)。
完善能源信息的、存儲(chǔ)、管理和能源的有效利用。EMS對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和加工,能源調(diào)度人員和專業(yè)能源管理人員能實(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*佳狀態(tài)。能源統(tǒng)計(jì)全面。EMS從企業(yè)全局角度審視能源的基本管理需求,滿足能源工藝系統(tǒng)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。圖1為我廠電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)圖。電力數(shù)據(jù)通過(guò)不同計(jì)量層級(jí)的智能儀表進(jìn)行采集、傳輸。及時(shí)掌握各車(chē)間、部門(mén)的能源利用水平,是企業(yè)層面進(jìn)行能源生產(chǎn)調(diào)度的基礎(chǔ)。相比人工,EMS采集的數(shù)據(jù)是同一時(shí)間斷面的數(shù)據(jù),較全面、準(zhǔn)確。通過(guò)對(duì)不同層級(jí)能源數(shù)據(jù)的匯總、分析對(duì)比,對(duì)企業(yè)能源平衡、能源利用和能源損耗的情況了解得十分具體。
表1功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)表
適度投用變壓器附帶的移相電容器,補(bǔ)償用電設(shè)備所需的無(wú)功功率,以提高其功率因數(shù)。但是投用變壓器移相電容器存在以下問(wèn)題。一是,補(bǔ)償設(shè)備本身也有功率消耗,補(bǔ)償設(shè)備投用是需要能源的,投用的越多本身耗能也越多。二是,棉紡織廠由于設(shè)備密集,大量采用電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開(kāi)關(guān)電源等,可飽和設(shè)備如變壓器、電動(dòng)機(jī)等,電光源設(shè)備如日光燈等,這些設(shè)備均是諧波源,運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生大量的諧波。而并聯(lián)到線路上進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗?duì)諧波會(huì)有放大作用,使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴(yán)重。并且,諧波電流疊加在電容器的基波電流上,會(huì)造成溫度升高,減少電容器的使用壽命[3]。
為此,通過(guò)EMS對(duì)全公司20臺(tái)投運(yùn)變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),動(dòng)態(tài)了解各變壓器的功率因數(shù)變化情況。通過(guò)數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)5臺(tái)變壓器投用移相電容器后諧波嚴(yán)重,過(guò)高的諧波電流使變壓器的銅損耗增加,引起局部過(guò)熱、振動(dòng)、噪聲增大、繞組附加發(fā)熱。并且諧波污染經(jīng)常導(dǎo)致相關(guān)區(qū)域的機(jī)臺(tái)通訊故障,嚴(yán)重時(shí)甚至造成服務(wù)器端口燒毀?;贓MS提供的可靠數(shù)據(jù),我們?cè)谶@5臺(tái)變壓器上加裝了變壓器智能節(jié)能裝備。智能節(jié)電保護(hù)裝備融入了電磁平衡技術(shù),使三相輸出電壓、電流趨于平衡穩(wěn)定,采用控制技術(shù)智能調(diào)整變壓器輸出的過(guò)剩和畸變電壓,降低設(shè)備啟動(dòng)電流,削減回路中高次諧波,降低浪涌電流和閃變電壓,提高了變壓器功率因數(shù),提升電能利用效率[4]?;诖隧?xiàng)技術(shù),2020年節(jié)電約120萬(wàn)kW·h。表2為加裝變壓器智能節(jié)能裝備后EMS采集的功率因數(shù)。杜絕變壓器空載運(yùn)行。通過(guò)EMS建立全公司各機(jī)臺(tái)品種能耗監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)低效率機(jī)臺(tái)并進(jìn)行整改,從而降低機(jī)臺(tái)空載和低載運(yùn)行時(shí)間。
表2加裝變壓器智能節(jié)能裝備后各變壓器功率因數(shù)統(tǒng)計(jì)表
通過(guò)實(shí)施以上技術(shù)措施,全公司功率因數(shù)達(dá)到了0.92~0.93,相應(yīng)的電費(fèi)下降了0.80%~0.95%,按我公司年電費(fèi)約6400萬(wàn)元計(jì)算,年節(jié)約電費(fèi)約51.2萬(wàn)元。
3 AcrelEMS-SEMI電子廠房能效管理平臺(tái)
3.1平臺(tái)概述
AcrelEMS-SEMI電子廠房能效管理平臺(tái)集變電站綜合自動(dòng)化、電力監(jiān)控、電能質(zhì)量分析及治理、電氣安全、能耗分析、照明控制、設(shè)備運(yùn)維于一體,為建立可靠、安全、的工廠能源管理體系提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)引入技術(shù),配合廠務(wù)系統(tǒng)優(yōu)化,簡(jiǎn)化全廠管理,并利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),優(yōu)化能效并預(yù)防風(fēng)險(xiǎn),**關(guān)鍵制造設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和良品率,降低綜合成本,*終達(dá)到運(yùn)營(yíng)和制造的目的。
3.2.平臺(tái)組成
安科瑞AcrelEMS-SEMI電子廠房管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái),它集成了電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所綜合自動(dòng)化、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、*門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、新能源充電樁、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)。用戶可通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù),通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)電子廠房的用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,同時(shí)滿足廠房用電可靠、安全、穩(wěn)定、、有序的要求。
4平臺(tái)拓?fù)鋱D
5平臺(tái)子系統(tǒng)
5.1電力監(jiān)控
電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所,對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控,對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表,用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。
5.2電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理
監(jiān)測(cè)各進(jìn)線回路電能質(zhì)量,包括電壓暫降、諧波畸變、閃變等數(shù)據(jù)波形記錄,進(jìn)而判斷配電系統(tǒng)擾動(dòng)方向。
配置有源濾波裝置和無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)0.4kV側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行補(bǔ)償和治理,并監(jiān)測(cè)有源濾波裝置和無(wú)功補(bǔ)償裝置運(yùn)行情況,確保電能質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。
5.3變電站綜合自動(dòng)化
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要針對(duì)110kV、10kV變電所和10kV柴油發(fā)電機(jī)部分,在變電站設(shè)置Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)子站,實(shí)現(xiàn)本地遙測(cè)、遙信、遙控、報(bào)警、報(bào)表等功能,并把數(shù)據(jù)上傳至AcrelEMS-SEMI能效管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
5.4電氣安全
AcrelEMS電子廠房能效管理系統(tǒng)針對(duì)配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器,消防設(shè)備電源傳感器、*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(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。
5.5智能照明控制
單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等多種控制方式。
5.6能耗分析
AcrelEMS電子廠房能效管理系統(tǒng)為工廠搭建計(jì)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(qū)域。從能源使用種類、監(jiān)測(cè)區(qū)域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設(shè)備、班組、分項(xiàng)等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對(duì)工廠用能統(tǒng)計(jì)、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jī)分析,折標(biāo)對(duì)比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計(jì),找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過(guò)程中的浪費(fèi)。
5.7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(fèi)管理、資產(chǎn)管理。
5.8職工公寓管理
對(duì)廠區(qū)內(nèi)職工宿舍進(jìn)行負(fù)載管理,包括惡性負(fù)載識(shí)別管理、負(fù)載閾值管理,避免因?yàn)閻盒载?fù)載引起火災(zāi)。對(duì)員工宿舍進(jìn)行水電收費(fèi)管理,支持微信、支付寶等繳費(fèi)方式,采集職工宿舍能耗數(shù)據(jù)。
6相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
7結(jié)語(yǔ)
我公司充分發(fā)揮EMS功能和作用,通過(guò)合理調(diào)整峰谷平時(shí)段用電量,減少基本電費(fèi),提高用電功率因數(shù),年節(jié)約用電費(fèi)用約109萬(wàn)元,**了較好的經(jīng)濟(jì)效益。EMS在能源管理中可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提供的數(shù)據(jù)或數(shù)值曲線對(duì)于棉紡織廠針對(duì)性地采取節(jié)能措施、降低能耗費(fèi)用有著積極的作用。采用EMS后通過(guò)能源計(jì)劃、能源監(jiān)控、能源統(tǒng)計(jì)和能源消費(fèi)分析,采取重點(diǎn)能耗設(shè)備管理、能源計(jì)量設(shè)備管理等多種手段,使企業(yè)管理者能夠準(zhǔn)確掌握企業(yè)能源成本比重和發(fā)展趨勢(shì),將企業(yè)能源消耗計(jì)劃任務(wù)量化,并分解到各個(gè)生產(chǎn)部門(mén),使節(jié)能工作責(zé)任明確,促進(jìn)了企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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詞條
詞條說(shuō)明
電流互感器容量:800~4000kVA;變壓器的聯(lián)接組別為:Yyn0y0(d11),Dyn11y11(d0)或其它,軌距為:600或900毫米;輸入電壓:它可以在不同輸入電壓(指3.3kV、6kV、10kV的電壓)條件下使用;輸出電壓:?jiǎn)坞妷夯蛲瑫r(shí)輸出兩個(gè)電壓或輸出三個(gè)電壓(輸出的多種電壓有3450V、1200V、693V 、400V及230V)等;輸出路數(shù):6~14;參數(shù):插件輸入電壓AC36V
淺談企業(yè)微電網(wǎng)的智慧醫(yī)院能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘 要 :隨著醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步以及醫(yī)療機(jī)構(gòu)功能的不斷完善,就醫(yī)環(huán)境與工作環(huán)境的不斷優(yōu)化,我國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)電氣煤?jiǎn)挝幻娣e能源消耗每年遞增,醫(yī)療機(jī)構(gòu)能源和環(huán)境質(zhì)量管理仍存在粗放式現(xiàn)象,如設(shè)備資料缺少、臺(tái)賬不清、制度執(zhí)行力較弱、員工隊(duì)伍失衡等問(wèn)題。而目前絕大多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)都沒(méi)有開(kāi)展能源診斷以及系統(tǒng)管理,醫(yī)療機(jī)構(gòu)節(jié)能和環(huán)境質(zhì)量管理發(fā)展?jié)摿艽??;谠品?wù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),主要研究面向智慧醫(yī)院能效管理的云服務(wù)
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公司名: 安科瑞電氣股份有限公司
聯(lián)系人: 楊馨
電 話: 021-69156372
手 機(jī): 18702111791
微 信: 18702111791
地 址: 上海嘉定嘉定上海市嘉定區(qū)育綠路253號(hào)
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