鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)（EMS）設(shè)計方案1概述能源管理系統(tǒng)（Energy management system，簡稱EMS）是鋼鐵企業(yè)信息化系統(tǒng)的一個重要組成部分，在能源數(shù)據(jù)進行采集、加工、分析，處理以實現(xiàn)對能源設(shè)備、能源實績、能源計劃、能源平衡、能源預測等方面發(fā)揮著重要的作用。在企業(yè)信息化系統(tǒng)的架構(gòu)中，把能源管理作為MES 的一個基本應用構(gòu)件，作為大型企業(yè)自動化和信息化的重要組成部分，如圖示：企業(yè)信息化體系結(jié)構(gòu)圖能源介質(zhì)種類主要包括：高爐煤氣（BFG）、焦爐煤氣（COG）、轉(zhuǎn)爐煤氣（LDG）、天然氣（NG）、氧氣（O2）、氮氣（N2）、氬氣（Ar）、壓縮空氣（Air）、

2、蒸汽、氫氣（H2）、采暖熱網(wǎng)、生活水、工業(yè)凈環(huán)水、工業(yè)濁環(huán)水、濃鹽水、除鹽水、酚氰水、軟化水、電力等。能源介質(zhì)信息包括：壓力、流量、溫度、煤氣熱值、供水品質(zhì)（水質(zhì)）、閥門開閉、調(diào)節(jié)閥開度、開關(guān)信號、動力設(shè)備運行狀態(tài)、主生產(chǎn)線設(shè)備的運行狀態(tài)等。環(huán)保信息包括：環(huán)保設(shè)備的運行情況、外排水中主要污染物的濃度、流量、主要廢氣排放點的外排放廢氣中煙（粉）塵、SO2、NOx、CO2 等污染因子的濃度和流量、污染物排放總量、大氣質(zhì)量指標、廠區(qū)視頻檢測、廠界噪音。2方案設(shè)計21系統(tǒng)架構(gòu)典型能源系統(tǒng)架構(gòu)包括能源調(diào)度管理中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、遠程數(shù)據(jù)采集單元等三級物理結(jié)構(gòu)（如圖示）。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖基于基礎(chǔ)自動化向信息化建

3、設(shè)發(fā)展的原則，并分析比較了實時數(shù)據(jù)庫和SCADA 軟件的技術(shù)特點，本方案以SCADA 系統(tǒng)為核心構(gòu)建能源管理系統(tǒng)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和技術(shù)建立一套先進的、符合鋼鐵企業(yè)管理應用功能的能源管理系統(tǒng)。211系統(tǒng)建立1）能源中心：以SCADA 軟件為核心，建立I/O Server 實時數(shù)據(jù)服務(wù)器，實現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)監(jiān)視、工藝操作和實時的能源管理功能；基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)具有模型背景的能源管理功能并對外提供接口。2）通訊網(wǎng)絡(luò)：采用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機，建立分區(qū)域的冗余環(huán)網(wǎng)，環(huán)與環(huán)之間采用耦合拓撲結(jié)構(gòu)進行連接，從而建立高可靠專有的能源數(shù)據(jù)采集通訊網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)采集：RTU 產(chǎn)品為核心，通過信號采集、通訊、協(xié)議轉(zhuǎn)

4、換等技術(shù)手段，將能源介質(zhì)參數(shù)的采集與生產(chǎn)控制系統(tǒng)隔離，提供連續(xù)、真實、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。212系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖能源中由心I/O 數(shù)據(jù)服務(wù)器、SQL SERVER數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和工作站組成。I/O數(shù)據(jù)服務(wù)器負責原始計量數(shù)據(jù)的實時采集、原始數(shù)據(jù)處理、二次計算和為監(jiān)控畫面提供實時數(shù)據(jù)；SQL SERVER數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負責計量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集和存儲，作為能源（物資）計量統(tǒng)計管理數(shù)據(jù)庫；工作站上運行計量數(shù)據(jù)監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件，對計量數(shù)據(jù)進行分析處理、設(shè)備管理、權(quán)限分配、報表打印以及調(diào)閱等； 根據(jù)能源管理系統(tǒng)功能需求及實際各部門業(yè)務(wù)流程規(guī)定，EMS 數(shù)據(jù)流圖可用下圖表示：數(shù)據(jù)流圖213系統(tǒng)功能EMS 的監(jiān)控系統(tǒng)分為

5、4 個子系統(tǒng)，即供配電系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)和環(huán)保系統(tǒng)。其中動力系統(tǒng)包括燃氣系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、氧氮氬系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)包括化學水、工業(yè)水和生活水。1）數(shù)據(jù)的實時采集與監(jiān)控通過建立可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）對能源潮流數(shù)據(jù)（如電流、電壓、壓力、溫度、流量、環(huán)境數(shù)據(jù)等）、設(shè)備狀態(tài)（如開、停、閥門開度、報警信號等）等進行采集；提供過程監(jiān)視、操作控制、實時調(diào)整等畫面,過程曲線及信息顯示等輔助界面、大屏幕等完成能源中心管轄范圍的能源設(shè)備狀態(tài)及潮流的監(jiān)視功能；提供過程控制和實時調(diào)整,參數(shù)設(shè)定窗口等實現(xiàn)控制功能；并對信息進行歸檔。2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理包括介質(zhì)參數(shù)管理、維護單位管理、計量設(shè)備管理、測點耗量

6、關(guān)系、用戶權(quán)限設(shè)置、以及其他需人工錄入的參數(shù)管理界面。3）能源管理功能將采集的數(shù)據(jù)進行歸納、分析和整理，結(jié)合生產(chǎn)計劃和檢修計劃的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)基礎(chǔ)能源管理功能，包括能源實績分析管理、能源計劃管理、運行支持管理、能源質(zhì)量管理、能源平衡管理等。4）環(huán)境監(jiān)測與保護對環(huán)保設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測，對水、煙氣等排放進行監(jiān)測、分析和管理。214基本配置能源管理系統(tǒng)基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，采用C/S 和B/S 混合系統(tǒng)架構(gòu)方式。3主要產(chǎn)品技術(shù)描述31 SCADA 軟件采用國際主流的SCADA 軟件建立I/O Server 實時數(shù)據(jù)服務(wù)器功能，通過在線的數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)動態(tài)流程圖、參數(shù)表、趨勢曲線等監(jiān)控功能，并與關(guān)系數(shù)據(jù)

7、庫建立通訊。技術(shù)特點如下： 軟件體系采用真正的客戶/服務(wù)器（C/S）體系結(jié)構(gòu)； 能夠完全做到實時數(shù)據(jù)服務(wù)器以及趨勢、報警、報表和文件等功能模塊的冗余； I/O 通訊冗余，主通訊中斷時自動切換到旁路； 支持在線組態(tài)，即在不影響操作的情況下，允許全部或部分應用程序進行修改； 支持ODBC、OPC、API、DDE 等標準數(shù)據(jù)交換方式； 網(wǎng)絡(luò)通訊采用標準的NetBIOS，支持IPX/SPX、TCP/IP 等協(xié)議； 支持多種關(guān)系型數(shù)據(jù)，包括SQL Server、Oracle、dBASE 等。 系統(tǒng)通過設(shè)置不同級別的用戶操作權(quán)限而防止越權(quán)操作保護系統(tǒng)的安全。32 遠程數(shù)據(jù)采集單元-GEC20003.2.1

8、 GEC2110/GEC2120型無功功率補償控制器無功功率補償控制器適用于400V低壓配電系統(tǒng)中的電容補償柜。是一種專用于控制補償電容器組自動投切的智能配電裝置。它采用國際先進的儀表專用單片機，通過對交流信號的直接采樣，經(jīng)過運算處理后得到相關(guān)的電氣量，并根據(jù)無功功率（或功率因數(shù)）情況對補償電容器組實現(xiàn)自動投切。同時還具備當?shù)仫@示、人機界面及數(shù)字通訊接口。使用后電力用戶能實現(xiàn)無功功率的全自動補償，提高節(jié)能水平。3.2.2 GEC2800系列高端智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表GEC2800系列高端智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表適用于低壓進線或?qū)χC波監(jiān)控要求較高的場合。是集多CPU、TF T彩色顯示器、多種高端功能于一身的智

9、能配電設(shè)備。采用 TFT彩色顯示器可以分色顯示各相數(shù)據(jù)及波形等；多 CPU可以保證交流采樣的速度和計算精度；除了具備基本的測量和顯示功能外，還有多種電能質(zhì)量監(jiān)測功能；諧波分析可以實時顯示頻譜圖；數(shù)據(jù)可以保存在存儲器中并可通過通訊接口上傳。3.2.3 GEC2000系列三相多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表GEC2000系列三相多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表是集遙測、遙信、遙控于一體的智能配電儀表。適用于低壓監(jiān)控和分項計量系統(tǒng)的進出線間隔。它采用國際先進的儀表專用單片機，通過對交流信號的直接采樣，經(jīng)過運算處理后得到相關(guān)的電氣量，同時儀表集成了電能計量、開關(guān)量信號輸入輸出、當?shù)仫@示、人機界面及數(shù)字通訊接口，使本儀表能獨立完成

10、一條出線間隔的電氣量的實時監(jiān)控。使用后電力用戶能更有效地進行用電監(jiān)測，提高節(jié)能水平。其中GEC2050/GEC2080兩種型號專為監(jiān)控和節(jié)能雙系統(tǒng)量身定制，綜合解決精度、傳輸速度、安裝、顯示及特殊功能諸多矛盾，保證了系統(tǒng)的長期可靠運行。l 單元式功能設(shè)計：一臺裝置監(jiān)控一條出線l 小型化結(jié)構(gòu)：可安裝于小間隔的抽屜式開關(guān)柜內(nèi)l 高抗干擾性能：符合IEC61000抗干擾標準l 方便安裝：采用自鎖式安裝機構(gòu)l 配置靈活：有不同配置適應不同用戶l 適應各種電源環(huán)境：85265VAC/DC電源l 高精度：滿足監(jiān)控及節(jié)能系統(tǒng)精度要求l 低功耗：采用功耗極低的儀表專用單片機l 通訊隔離：各種通訊方式均有隔離措

11、施GEC2000網(wǎng)絡(luò)電力儀表設(shè)計理念GEC2000系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表性能指標測量電壓輸入額定電壓：100V AC或 400V AC，允許 20%的越限；過負荷： 2倍額定值（連續(xù)）； 2500VAC/1秒（不循環(huán)）；測量形式：真有效值；頻率范圍：45-65Hz；PT回路功耗： 0.2VA測量電流輸入額定電流：5A或1A，允許 20%的越限；過負荷 : 2倍額定值（連續(xù)）,100A/1秒（不循環(huán)）；測量形式：真有效值；頻率范圍：45-65Hz；CT回路功耗： 0.2VA測量精度電 壓：±0.2%電 流：±0.2%有功功率：±0.5%無功功率：±2.0%視在功率：±0.5%有功電度：±0.5%無功電度：±2.0%功率因數(shù)：±0.5%頻 率 : ±0.02Hz工作電源 85- 265V AC/DC功耗：4W通訊RS485接口波特率：2400-57