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【應(yīng)用案例】配電能源管理系統(tǒng)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):551更新時間:2023-12-26

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

0、引言

  鋼鐵工業(yè)是我國工業(yè)體系中的重要組成部分,在促進社會進步、經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)繁榮等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。基于近些年鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展,鋼鐵生產(chǎn)制造的自動化水平、數(shù)字化水平、信息化水平不斷提高,在一定程度上導(dǎo)致鋼鐵能源供需匹配、鋼鐵制造工藝方法使用、鋼鐵生產(chǎn)流程銜接、鋼鐵各種流調(diào)度流通等發(fā)生巨大改變,能源資源智能化配置管控成為鋼鐵工業(yè)新時期建設(shè)與發(fā)展的客觀需求與必然趨勢。智能化配電系統(tǒng)及智能化能源管理系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N能源介質(zhì)進行精細化管控,能夠?qū)崿F(xiàn)鋼鐵工業(yè)全流程各種流的等科學調(diào)度,切實提高企業(yè)管理水平,推動企業(yè)高*、安全、環(huán)保、穩(wěn)定、長久發(fā)展。

1、鋼鐵行業(yè)中能源管理的應(yīng)用意義分析

(1)智能化配電系統(tǒng)應(yīng)用意義

  基于近些年鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展,鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,導(dǎo)致鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)裝置增多,為滿足生產(chǎn)用電需求,供配電網(wǎng)內(nèi)中低壓變配電所數(shù)量增多。加之在智能制造進程的不斷推進下,鋼鐵企業(yè)供配電網(wǎng)絡(luò)自動化、信息化水平不斷提高,對供配電管理提出了更高要求,如何實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)管理有效性、安全性,促進供配電系統(tǒng)管理智能化、集約化、透明化、精細化發(fā)展成為相關(guān)人員關(guān)注與思考的重要問題。而智能化配電系統(tǒng)的有效設(shè)計與科學應(yīng)用,能夠滿足鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)管理需求。鋼鐵企業(yè)通過使用智能化配電系統(tǒng)(圖1)可對電力參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、運行參數(shù)等進行*面監(jiān)測,并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果預(yù)測負荷用能,指導(dǎo)企業(yè)節(jié)能減排;預(yù)警電氣設(shè)備或系統(tǒng)過載、過壓、過溫等危險情況,降低這些危險行為發(fā)生與發(fā)展對企業(yè)安全生產(chǎn)的不利影響;監(jiān)視設(shè)備運行故障與電能質(zhì)量問題,以便運維人員及時發(fā)現(xiàn)和處理故障,防止事故擴散,從而將事故影響降至*低。鋼鐵企業(yè)通過使用智能化配電系統(tǒng)可實現(xiàn)對資產(chǎn)管理(如資產(chǎn)存檔快查、評估等)、運維管理(如流程規(guī)范、運維追蹤、案例存儲等)、能源管理(如能源使用監(jiān)測、能耗統(tǒng)計、能耗評估等)的集成化、精細化管控。

(2)能源管理系統(tǒng)應(yīng)用意義

  能源短缺與環(huán)境污染是我國各領(lǐng)域建設(shè)與發(fā)展過程中關(guān)注的*點問題。鋼鐵行業(yè)不僅是能耗大戶,也是污染物排放大戶。從生產(chǎn)工藝角度來看,多數(shù)鋼鐵企業(yè)采用“燒結(jié)——煉鐵——煉鋼——軋制”工藝流程進行生產(chǎn),涉及原料廠、燒結(jié)廠、焦化廠、煉鐵廠、煉鋼廠、軋制廠等諸多生產(chǎn)設(shè)施。據(jù)統(tǒng)計燒結(jié)工序能耗可達到48kgce/t左右,焦化工序能耗可達到103kgce/t左右,煉鐵工序能耗可達到386kgce/t左右,煉鋼工序能耗可達到54kgce/t左右、噸鋼電耗可達到456~462kWh/t,噸鋼新水消耗可達到2.45~2.56m3/t等,綜合能耗約為545~552kgce/t。從生產(chǎn)排放角度來看,鋼鐵行業(yè)碳排放量僅次于電力行業(yè),占全國碳總排放量的13%~15%,此外二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵、廢水等排放量也位居工業(yè)行業(yè)。

  因此,在新時期發(fā)展中,如何在保證生產(chǎn)質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率的同時,降低資源能源消耗,減少環(huán)境生*負荷,實現(xiàn)能源精細化管理成為企業(yè)以及相關(guān)人員關(guān)注與思考的*點問題。能源管理系統(tǒng)作為鋼鐵企業(yè)信息化系統(tǒng)重要組成部分,其在資源能源數(shù)據(jù)采集、分析、整理、存儲、利用等方面的優(yōu)勢為鋼鐵企業(yè)能源管理智能化、精細化發(fā)展提供了支持。目前,鋼鐵企業(yè)應(yīng)用的能源管理系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N能源介質(zhì)(各種氣、各種水、采暖熱網(wǎng)、電力等)信息,如壓力、溫度、濃度、流量、運行狀態(tài)、開閉信號等進行監(jiān)視管控,也能夠?qū)ξ廴疚镄畔?,如濃度、流量、排放總量、污染指?shù)等進行監(jiān)視管控,從而為能源分配利用、設(shè)備維修養(yǎng)護、污染預(yù)防控制等提供指導(dǎo)。與此同時,能源管理系統(tǒng)能夠與其他信息化管理系統(tǒng)互聯(lián)互通,進一步提高企業(yè)管理水平。促進鋼鐵企業(yè)高*化、環(huán)?;?、節(jié)能化、專*化、科技化、創(chuàng)新化發(fā)展。

2、鋼鐵行業(yè)中能源管理系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題分析

  鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)是一種集制造過程監(jiān)控、能源資產(chǎn)管理、能源資產(chǎn)調(diào)度等功能為一體的管理系統(tǒng),其有效應(yīng)用對企業(yè)能源利用率提高、企業(yè)能源管理質(zhì)量提高存在積極影響,是新時期企業(yè)實現(xiàn)綠色化、信息化、創(chuàng)新化發(fā)展的重要手段??v觀鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)能源管控系統(tǒng)的應(yīng)用仍存在諸多問題,有待在后續(xù)研究發(fā)展中改進、完善、優(yōu)化。例如,能源數(shù)據(jù)采集缺乏準確性、全*性;能源管理系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間*合有限,易產(chǎn)生信息孤島問題;現(xiàn)場裝備集成度不夠高,設(shè)備監(jiān)管的離散性較高;系統(tǒng)通訊存在一定滯后性,事后管理現(xiàn)象屢見不鮮等。

3、鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計分析

  隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”理念以及“加快建設(shè)制造強國與網(wǎng)絡(luò)強國”任務(wù)的提出,鋼鐵企業(yè)應(yīng)促進鋼鐵制造管理與信息技術(shù)的深度*合,積極優(yōu)化能源管理系統(tǒng),實現(xiàn)物質(zhì)流、信息流、能源流一*化智能調(diào)度與管控,從而有效解決傳統(tǒng)能源管理系統(tǒng)應(yīng)用問題,促進能源管理系統(tǒng)應(yīng)用作用*大化發(fā)揮,實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)能源精細化管理,推動鋼鐵企業(yè)綠色化、自動化、創(chuàng)新化、智能化發(fā)展。

(1)智能化能源管理系統(tǒng)主要架構(gòu)

  根據(jù)鋼鐵企業(yè)特征結(jié)合“智能制造”對鋼鐵企業(yè)建設(shè)與管理的要求,鋼鐵企業(yè)應(yīng)以系統(tǒng)安全運行、制造節(jié)能減排、全流程能源協(xié)同優(yōu)化控制為目標,以計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信

息通訊技術(shù)等為支撐,搭建智能化能源管理系統(tǒng)。根據(jù)智能化能源管理系統(tǒng)功能對其架構(gòu)進行劃分,可分為數(shù)據(jù)中心層側(cè)重于鋼鐵企業(yè)各種流的調(diào)度管控,包括生產(chǎn)原料、燃料、材料等物質(zhì)流調(diào)度管控;電能、水能、氣能、熱能、機械能等能量流調(diào)度管控;生產(chǎn)制造、運營管理等過程中產(chǎn)生各種信息的信息流調(diào)度管控。協(xié)同管控層則是根據(jù)各種信息對能源資產(chǎn)進行高*高質(zhì)量匹配,切實提高企業(yè)生產(chǎn)、管理質(zhì)量和效率,*大程度提高對各種能源、資產(chǎn)的利用率。智能管控層進一步提高能源管理系統(tǒng)智能化水平,實現(xiàn)對企業(yè)全流程的智能化監(jiān)測、調(diào)度、管控。

(2)智能化能源管理系統(tǒng)設(shè)計要點

1)明確系統(tǒng)之間的關(guān)系,提高系統(tǒng)交互性

2)根據(jù)鋼鐵企業(yè)特征,給予系統(tǒng)設(shè)計綜合考慮

3)根據(jù)企業(yè)能源管理要求,科學規(guī)劃系統(tǒng)功能

4)合理選擇系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù),保證系統(tǒng)功能有效發(fā)揮

4、Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

(1)概述

  Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺,建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準,為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,選配網(wǎng)關(guān),自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能,并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

(2)應(yīng)用場所

  本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領(lǐng)域。

(3)平臺結(jié)構(gòu)

(4)平臺功能

  • 電力集抄

  電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示,以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制,對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理;在數(shù)據(jù)資源管理方面,可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運行(包括歷史和實時參數(shù),并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖

  • 能耗分析

  能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù),實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有*結(jié)合起來,運用先進的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù),進行離線生產(chǎn)分析與管理,實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源,提高能源質(zhì)量、降低能源消耗,達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

預(yù)付費管理

1)登陸管理:管理操作員賬戶及權(quán)限分配,查看系統(tǒng)日志等功能;

2)系統(tǒng)配置:對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置;

3)用戶管理:對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作;

4)售電管理:對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;

5)售水管理:對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作;

6)報表中心:提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢,本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢,都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費看板

  • 充電樁管理

  通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能,包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

  • 智能照明

  智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測,也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動管理等,降低路燈設(shè)施的維護難度和成本,提升管理水平,并達到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

  • 安全用電

  安全用電采用一時間的排查和治理,達到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患,實現(xiàn)“防患于未然”的目的。

  • 智慧消防

  通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現(xiàn)科學預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。填*了原先針對“九小場所”和?;飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白,適應(yīng)于所有公建和民建,實現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細化”的實際需求。

(5)系統(tǒng)硬件配置

 

 

 

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