力控能源管理系统解决方案

力控能源管理系统解决方案1．概述宣钢坐落在塞外历史文化古城宣化，东距北京150公里，厂区紧傍京包铁路和京张高速公路，交通发达，通讯便利，当地矿产资源丰富。公司下属矿山、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、动力、运输等10个钢铁主体生产厂，12个辅线单位。在宣钢高速发展的同时，也带来了能源消耗过大、环境污染严重等一系列问题，不仅影响了企业的经济效益，而且对环境造成不利影响，制约了企业快速稳定健康发展。针对宣钢铁能耗水平和节能技术现状，通过能源中心建设，依托EMS管理系统，对能源生产、能源管理、能源调度进行扁平的一体化管理，统一煤气调度、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢能耗、提高劳动生产率和能源管理水平，使能源管理由事后的、粗放管理模式向事前的、精细化管理模式转变，实现能源的稳定、安全、高效生产，形成适用于大型钢铁企业的能源在线监测、能效分析平台和企业级能源优化系统软件，实现节能降耗的技术提升和创新，显著降低钢铁企业的能耗，可满足当前实现经济和社会可持续发展的迫切需要，并对实现国家节能减排总体目标具有重大意义。2.能源管理系统的总体设计2.1系统设计目标宣钢动力能源介质主要包括水（环网）、电、压缩空气、热风、蒸汽、煤气、氧气、氮气、氩气以及环保指标。通过EMS能源管理系统的建设，将实现以下目标：将采集的数据进行归纳、分析和整理，结合生产计划的数据，进行能源管理工作，包括能源计划与实绩管理、能源调度运行、能源质量、能源设备管理、能源效率分析、能源平衡管理、能源监察等。2.2力控能源管理系统的解决方案能源管理系统（简称EMS）是企业信息化系统的一个重要组成部分，因此在企业信息化系统的架构中，把能源管理作为MES系统中的一个基本应用构件，作为大型企业自动化和信息化的重要组成部分，力控ForceCon产品家族以实时数据库系统为核心可以从数据采集、联网、能源数据海量存储、统计分析、查询等提供一个EMS的整体解决方案，达到公司调度管理人员在能源管控中心实时对系统的动态平衡进行直接控制和调整，达到节能降耗的目的。典型能源系统架构包括能源调度管理中心、通讯网络、远程数据采集单元等三级物理结构，力控监控组态软件可以规划先进的能源SCADA系统，保证完整的能源信的采集、监控与管ldcomm进行采集联理和符合基于基础自动化向信息化建设发展的原则。息理，把水、电、气等原料消耗、能源消耗量和采集器、计量器的设备状态等科学地分类，提供给管理层数据库，从而减少人为干预，提高管理层数据库的准确性。地理分散的现场能耗数据通过现场的计量设备力控能源管理采集器pFie网从而完成统计和收集、并以标准的数据格式和封装传送到远程的管理服务器，从而为外部环境信息快速分类、统计、分析，为能耗分析决策层的决策提供必要的依据能源中心以力控实时数据库在公司层面对能源系统采用分散控制和集中管理，使运行管调整决策建立在可靠的过程信息之上，从而减少管理控制环节，提高工作效率，实现“数字化”的能源输配及平衡。建立客观能源消耗评价体系为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件。2.3力控能源管理系统功能简介主要功能块：1)能源系统模型分析企业用能机制，建立能源系统基本模型。2)能源计划与实绩管理能源计划（能源年计划、月计划、日计划，包括生产计划、检修计划、自动计算能源产耗计划）；能源实绩（抄表），能源对比分析、能源平衡报表。3)能源生产调度运行管理能源调度中心进行的日常管理，例如调度能源运行方式管理、停复役管理、调度值班日常管理、能源事故管理、能源应急预案等。4)能源调度平衡根据调度模型及生产实际运行情况，及时作出能源平衡计算，提出平衡方案。5)能源质量管理能源介质的质量分析管理，包括：能源介质质量标准管理、数据统计分析、质量指标跟踪分析等。6)重点用能设备的管理对重点的用能设备进行管理，包括：设备参数管理、设备运行管理、设备故障管理、设备检修管理、设备能源单耗和用能指标进行管理。7)环保管理通过从SCADA系统获取实时数据用于环境质量预测、污染事件应急处理。包括：环境质量监测、污染事件管理等。8)能效分析能源四级能效分析、供需计划分析、能源供需实绩分析、经济指标分析等。9)能源监察管理能源整改通知、处罚单、能源供需协议管理等。10)能源报表系统包含能源中心及各级能源管理部门的的常规报表和综合报表。11)系统管理内容包括用户的管理、角色权限管理、系统日志的管理、配置文件的管理等。3.企业能源建模主要功能包括：能源物料的编码规则、能源物料、物料的计量单位、计量仪表、用于能源计量的仪表、计量网络、计量点、部门能源分摊系统、计量区域、计量点平衡和计量点平衡方式等方面的数据定义，以及角色可操作仪表、能源折标系数、能源物料成本、部门能源使用定额的定义和区域计量点的配置等功能。4.能源计划与实绩管理4.1能源计划管理能源计划包括年计划、月计划、日计划。系统根据生产计划、检修计划和能源单耗预测，来自动计算能源产耗计划和外购计划。计划制定后需要相关领导进行审核和审批。4.2能源供需实绩管理系统将主要根据从过程监控SCADA系统获取电能、煤气、水、蒸汽等各个能源介质的消耗量/发生量/回收量的实时计量数据，可以在网页浏览器界面上按工序或重点能耗设备名称、能源介质种类（煤气、电、水…）、能源介质属性(使用量、发生量、放散量…)等查询数据。也可以通过计算公式，按工序给出各个能源介质的每日或月的消耗量/发生量/回收量的统计信息并形成日报或月报。系统同样提供固、液体燃料数据的定义、导入及查询管理功能。按介质、工序及重点能耗设备生成能源实绩报表（日报、周报、旬报、月报）。报表数据的修正，以及动态的定义报表显示的计量点值。系统可按不同单位，不同能源介质按班、日、周、月或年进行统计核算，将核算结果按月上报给ERP系统，由ERP系统进行能源计算。其中能源核算可以以Excel或曲线图的形式展示出来。其中结算日期可由用户配置。4.3计划与实绩跟踪能源供需计划实绩比较，例如能源月供需计划与实绩的对比数据比较分析、比较分析一段时间内能源生产、外购、消耗月计划的数据等。4.4计划与实绩报表提供各种计划与实绩报表，例如：月动力产品计划月动力产品消耗计划月煤气平衡计划报表。月能耗计划表月能耗实绩表月动力产品实绩月动力产品消耗实绩月煤气平衡实绩日能源平衡报表旬能源平衡报表月能源平衡报表月累计能源平衡报表……5.能源调度运行管理通过流程图监控画面、趋势、报警等方式实时监控能源生产运行状态：（1）监控画面：电力系统运行图、煤气管网运行图、水系统运行图、热力系统运行图、冷风系统运行图、氧氮氩气体系统运行图等。例如：电力系统运行图：在Web页面上显示全厂电力网络拓扑、主要电力设备状态、重要用能设备状态及主要电力潮流数据（使用量、发生量）以及开关的数据。（2）趋势图：系统对重要的工艺参数可进行历史记录，并提供变化率报警功能；趋势功能通过实时可帮助调度人员掌握重要参数的变化趋势。（3）报警:可以查询公司能源生产调度中正在实时报警的报警点信息，并实时刷新。还可查询公司能源生产调度中某部门的报警统计信息。根据部门名称，开始时间，结束时间，持续时间等条件进行查询，得到某部门的报警统计信息。5.2调度日常管理（1）关键指标实时查询：可以实时查询公司能源生产调度中的关键指标。包括TRT发电量，自发电，变电所需量，高炉煤气放散率，焦炉煤气放散率，吨钢转炉煤气量，吨钢综合能耗等指标。在画面中点击各个指标的名字可弹出相应指标的趋势分析曲线。（2）调度日志：包括联络日志和交接班日志的编写和查询，例如：交接班日志：编写能源调度的交接班日志。包括调度类型，班别，交班人姓名，接班人姓名，生产情况，检修情况，设备运行情况，事故，重点工作和交班工作等内容的编写，录入。（3）调度报表：包括能源中心日志报表、调度日报、重要事件纪录/隐患纪录、能源调度室交接班日志报表等，报表具有导出，打印功能，可根据选择的格式导出成相应的文件。5.3能源事故管理包括能源事故录入、查询、分析（曲线图、主状图、饼图等）能源事故录入：可以录入能源事故统计台帐。包括单位，工序，日期，事故名称，影响时间，事故分类，事故等级，责任单位，事故的经过及原因等内容的录入，从而建立能源事故统计台帐信息，便于统计分析。能源事故分析：可以查询能源事故分析(柱形）。可以根据工序，日期，事故名称，事故分类，事故等级，责任单位等条件进行查询，得到能源事故分析列表和事故柱形图。还可以选择饼图、排列图、趋势图等表现方式。5.4停复役管理系统功能包括运停复役单编制、复役单审核、复役单查询及打印等。停复役申请单：包括介质系统，介质，车间，设备名称，申请性质，申请部门，申请人及其电话，计划停役时间，计划复役时间，批准停电开始，批准停电结束，工作负责人，工作部门，联系电话，工作内容，运行变更要求等内容的录入，创建相应的停复役申请单。6.能源综合平衡管理通过监控系统及生产系统获取各个能源介质、消耗、库存及原料消耗量，并结合各种状态下的能源平衡模型（煤气平衡数学模型，氧气平衡数学模型，蒸汽平衡数学模型，电力平衡数学模型，极限温度控制数学模型），实时计算，得出各能源介质的优化分配方案。按不同的能源介质对能源量数据做日平衡和月平衡分析，通过表格、柱状图、饼图、趋势图显示平衡数据，以达到能源使用整体上的供需平衡。7.能源分析包括：四级能源指标、工序单耗、比较对标、指标综合查询等7.1四级能源指标分析四级能源使用量综合查询：从菜单中选择公司、分厂，工序，重点能源设备，根据查询时间，可以查询重点能源设备在某个年的某个月的能源使用量。7.2工序单耗管理多工序能耗分析：根据查询条件，实现对月检修计划的查询；根据公司，可提供公司内所有工序能耗的查询；根据公司和分厂，可提供分厂内所有工序能耗的图形化对比查询；查询后生成月检修计划列表和工序能耗折线图。7.3对比分析能源能源指标对比分析：根据指标的不同对不同年份的同一时期指标进行对比，除生成对比分析表格外，还用柱状图进行对比显示。包括:同行对比内部同比、环比能源供需计划实绩比较公司能源供需计划跟踪比较公司能源供需实绩比较……7.4能源介质成本分析根据介质的价格变化（如尖、峰、平、谷电价）、实际用量消耗。实时计算公司、各分厂、工序、重点能源设备，各种介质的成本。7.5指标综合查询建立专门的能源管理绩效评价体系，结合各单位能源计划的执行情况、能耗指标的完成情况、能源耗用成本情况、能耗设备的管理情况、能源技术的宣传推广情况、用能过程中状态和行为的安全、规范、经济程度，从能源管理业务的各个方面，对于各单位的能源管理成绩和效果进行总体评价。例如：公司能源单耗分析：根据查询条件，可以查询工序能源介质单耗；公司能源供应实绩跟踪曲线：根据查询条件，可以显示工序能源介质供应实绩曲线。8.能源质量管理能源质量管理模块功能通过获取各种能源介质的在线或离线分析(从实验室管理系统、环保、ERP或手工导入获取)的质量数据，可根据能源供需协议的质量标准进行能源质量控制和管理。8.1能源介质质量分析分析标准定义：根据采样点确定分析项目名称，分析项目使用的分析方法等信息。分析的项目包括母线电压波动、母线电压平衡率、供电频率等电能质量；焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气及混合煤气的组分、热值；PH值、浊度、温度等水质参数。样品登记：记录样品采集的基本信息。分析数据录入及复核：根据所完成的检验项目将结果输入系统。检测结果可以从仪器直接传输，或人工键盘输入，也可以电子表格的形式导入。数据经过相关人员复核后发布。分析报表及发布：系统提供多种灵活的报告生成方式，集成MicrosoftWord、Excel、WEB和AdobePDF阅读器，快速设计出各种风格的报表。所有数据都可以用到报告中，而且能够采用多种不同的表现形式，如图形、摘要报告、检验合格证等。报告可以在任何时间生成，并以多种格式分发。一旦发布，可以打印、显示或者通过网络传输。8.2统计过程控制（SPC）采用统计学的方法来分析数据。主要包括控制图、排列图、工序能力图等。控制图