鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)

鋼鐵公司能源管理系統(tǒng)鋼鐵公司能源管理系統(tǒng)鋼鐵公司能源管理系統(tǒng)鋼鐵公司能源管理系統(tǒng)（EMS）設(shè)計方案1．歸納能源管理系統(tǒng)（Energymanagementsystem，簡稱EMS）是鋼鐵公司信息化系統(tǒng)的一個重要組成部分，在能源數(shù)據(jù)進行收集、加工、解析，辦理以實現(xiàn)對能源設(shè)備、能源實績、能源計劃、能源平衡、能源展望等方面發(fā)揮重視要的作用。在公司信息化系統(tǒng)的架構(gòu)中，把能源管理作為MES的一個基本應(yīng)用構(gòu)件，作為大型公司自動化和信息化的重要組成部分，如圖示：公司信息化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖能源介質(zhì)種類主要包括：高爐煤氣（BFG）、焦?fàn)t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）、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、消融水、電力等。能源介質(zhì)信息包括：壓力、流量、溫度、煤氣熱值、供水質(zhì)量（水質(zhì)）、閥門開閉、調(diào)治閥開度、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2．1系統(tǒng)架構(gòu)典型能源系統(tǒng)架構(gòu)包括能源調(diào)換管理中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、遠程數(shù)據(jù)收集單元等三級物理結(jié)構(gòu)（如圖示）。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)表示圖基于基礎(chǔ)自動化向信息化建設(shè)發(fā)展的原則，并解析比較了實時數(shù)據(jù)庫和SCADA軟件的技術(shù)特點，本方案以SCADA系統(tǒng)為核心成立能源管理系統(tǒng)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和技術(shù)成立一套先進的、吻合鋼鐵公司管理應(yīng)用功能的能源管理系統(tǒng)。2．1．1系統(tǒng)成立1）能源中心：以SCADA軟件為核心，成立I/OServer實時數(shù)據(jù)服務(wù)器，實現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)監(jiān)察、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)擁有模型背景的能源管理功能并對外供應(yīng)接口。2）通訊網(wǎng)絡(luò)：采用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機，成立分地域的冗余環(huán)網(wǎng)，環(huán)與環(huán)之間采用耦合拓撲結(jié)構(gòu)進行連接，從而成立高可靠專有的能源數(shù)據(jù)收集通訊網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)收集：RTU產(chǎn)品為核心，經(jīng)過信號收集、通訊、協(xié)議變換等技術(shù)手段，將能源介質(zhì)參數(shù)的收集與生產(chǎn)控制系統(tǒng)隔斷，供應(yīng)連續(xù)、真實、可靠的數(shù)據(jù)依照。2．1．2系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖能源中由心I/O數(shù)據(jù)服務(wù)器、SQLSERVER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(zé)原始計量數(shù)據(jù)的實時收集、原始數(shù)據(jù)辦理、二次計算和為監(jiān)控畫面供應(yīng)實時數(shù)據(jù)；SQLSERVER數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負責(zé)計量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集和儲藏，作為能源（物質(zhì)）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)進行解析辦理、設(shè)備管理、權(quán)限分配、報表打印以及調(diào)閱等；依照能源管理系統(tǒng)功能需求及實質(zhì)各部門業(yè)務(wù)流程規(guī)定，EMS數(shù)據(jù)流圖可用以下圖表示：數(shù)據(jù)流圖2．1．3系統(tǒng)功能EMS的監(jiān)控系統(tǒng)分為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(xué)水、工業(yè)水和生活水。1）數(shù)據(jù)的實時收集與監(jiān)控經(jīng)過成立可靠的數(shù)據(jù)收集系統(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）等進行收集；供應(yīng)過程監(jiān)察、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)察功能；供應(yīng)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、保護單位管理、計量設(shè)備管理、測點耗量關(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）能源管理功能將收集的數(shù)據(jù)進行歸納、解析和整理，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，包括能源實績解析管理、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、解析和管理。2．1．4基本配置能源管理系統(tǒng)基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，采用C/S和B/S混雜系統(tǒng)架構(gòu)方式。3．主要產(chǎn)品技術(shù)描述3．1SCADA軟件采用國際主流的SCADA軟件成立I/OServer實時數(shù)據(jù)服務(wù)器功能，經(jīng)過在線的數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)動向流程圖、參數(shù)表、趨勢曲線等監(jiān)控功能，并與關(guān)系數(shù)據(jù)庫成立通訊。技術(shù)特點以下：—軟件系統(tǒng)采用真實的客戶/服務(wù)器（C/S）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；—可以完好做到實時數(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，贊同全部或部分應(yīng)用程序進行更正；—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SQLServer、Oracle、dBASE等?！到y(tǒng)經(jīng)過設(shè)置不同樣級其他用戶操作權(quán)限而防范越權(quán)操作保護系統(tǒng)的安全。3．2遠程數(shù)據(jù)收集單元--GEC20003.2.1GEC2110/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，經(jīng)過對交流信號的直接采樣，經(jīng)過運算辦理后獲取相關(guān)的電襟懷，并依照無功功率（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(dāng)?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。3.2.2GEC2800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、TFT彩色顯示器、多種高端功能于一身的智能配電設(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；諧波解析可以實時顯示頻譜圖；數(shù)據(jù)可以保存在儲藏器中并可經(jīng)過通訊接口上傳。3.2.3GEC2000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，經(jīng)過對交流信號的直接采樣，經(jīng)過運算辦理后獲取相關(guān)的電襟懷，同時儀表集成了電能計量、開關(guān)量信號輸入輸出、當(dāng)?shù)仫@示、人機界面及數(shù)字通訊接口，使本儀表能獨立完成一條出線間隔的電襟懷的實時監(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、顯示及特別功能諸多矛盾，保證了系統(tǒng)的長遠可靠運行。GEC2000網(wǎng)絡(luò)電力單元式功能設(shè)計：一臺裝置監(jiān)控一條出線小型化結(jié)構(gòu)：可安裝于小間隔的抽屜式開關(guān)柜內(nèi)高抗攪亂性能：吻合IEC61000抗攪亂標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：100VAC或400VAC，贊同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：＜測量電流輸入額定電流：5A或1A，贊同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：＜測量精度電壓：±%電流：±%有功功率：±%無功功率：±%視在功率：±%有功電度：±%無功電度：±%功率因數(shù)：±%頻率:±工作電源85-265VAC/DC功耗：＜4W通訊RS485接口波特率：2400-5