淺談鋼鐵企業(yè)基于智能配電的能源管控系統(tǒng)設(shè)計與應用

淺談鋼鐵企業(yè)基于智能配電的能源管控系統(tǒng)設(shè)計與應用

張穎姣

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：銥鋼鐵企業(yè)是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱，在鋼鐵企業(yè)日常管理中能源消耗問題較為嚴重，針對這方面問題采用現(xiàn)代化能源管理系統(tǒng)能夠有效提高能源利用效率、降低企業(yè)成本。論文主要以此為出發(fā)點對鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)展開探討。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè)；能源管理；管理系統(tǒng)；系統(tǒng)建設(shè)；節(jié)能減排；數(shù)字化；智慧工廠

1、鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)的重要性

由于傳統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)較為傳統(tǒng)落后，對企業(yè)節(jié)能減排發(fā)展工作的推動力較小，不符合當前可持續(xù)綠色發(fā)展的環(huán)保觀念，而目前的管理系統(tǒng)是借助各類新的技術(shù)手段，有效地將各個工業(yè)單元進行聯(lián)接整合，從而形成數(shù)據(jù)信息網(wǎng)，相關(guān)工作人員就可以在此基礎(chǔ)上根據(jù)自身業(yè)務需求，來將數(shù)據(jù)實時獲取，建立多元化的生產(chǎn)控制模型與管理模型，最后進行數(shù)據(jù)的計算展示及管理工作。這種形式可以通過不同的形態(tài)來展示企業(yè)、廠房等各區(qū)域的能源配置情況，這樣就使得用戶能夠更加立體地了解企業(yè)能源的使用以及設(shè)備運行等各方面的工作情況。

2、鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)存在的問題

結(jié)合我國大多數(shù)鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)運行情況來看，在具體運行工作中仍然存在較多不足之處，主要體現(xiàn)在能源的利用率較低、各個部門之間的能源協(xié)調(diào)能力較差、相關(guān)設(shè)備較為傳統(tǒng)落后、系統(tǒng)工作人員經(jīng)驗不夠豐富等方面。目前，我國鋼鐵工業(yè)能源消耗占全國總耗能的 15%左右，二氧化碳排放排放量占全國排放量的 12%，廢水排放量占工業(yè)廢水排放量的 15.65%。粉塵、煙塵、二氧化硫等各類有毒有害氣體物質(zhì)的排放量占比也較高，為我國生態(tài)環(huán)境保護工作帶來了很大的挑戰(zhàn)，所以，鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的改進與優(yōu)化工作就顯得至關(guān)重要。由于目前系統(tǒng)存在較多不足之處，這就使得在具體的工作時存在著計劃不足、相關(guān)管理人員的管理方式存在缺陷的問題，而且能源設(shè)備不夠新，在進行結(jié)果數(shù)據(jù)分析時也會產(chǎn)生一定的偏差，對整個能源管理工作質(zhì)量水平的提升有著不利影響，對我國生態(tài)環(huán)境的保護工作產(chǎn)生了一定阻礙作用。

圖 1 能源管理系統(tǒng)建設(shè)結(jié)構(gòu)圖

鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)與應用策略

3.1 構(gòu)建和完善能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡

只有構(gòu)建完善的能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡，才能在技術(shù)上進一步利用各類能源，有效發(fā)揮管理系統(tǒng)的重要作用。在進行具體的能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)建過程中，需要對現(xiàn)場自動化工業(yè)網(wǎng)絡的實際情況進行實地勘查，進一步了解狀況，確保數(shù)據(jù)采集的安全性。由于廠區(qū)的分布情況極為復雜，而且各類工業(yè)網(wǎng)絡設(shè)施較為冗雜，鋼鐵企業(yè)要想進一步構(gòu)建合格的能源系統(tǒng)，就需要對現(xiàn)場的實際運行情況進行熟悉掌握，對管理方面的各類數(shù)據(jù)信息也要有效掌握，在此基礎(chǔ)上才能進行相應的系統(tǒng)構(gòu)建工作。除此之外，在該過程中也需要注意整個數(shù)據(jù)信息的安全性，可以通過建立更加專業(yè)化的能源網(wǎng)絡來進一步保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾约鞍踩?。總而言之，該管理系統(tǒng)要想保持長久穩(wěn)定運行的工作特點，必須要合理規(guī)劃前期的技術(shù)線路，為構(gòu)建提供強有力的前期支持，與此同時也要對現(xiàn)場施工作業(yè)的設(shè)備進行科學合理的分布，保障工業(yè)網(wǎng)絡的安全性和保密性，降低各類病毒及非法信息闖入與傳輸所帶來的不良影響。

3.2 強化企業(yè)能源管理體系建設(shè)

企業(yè)要對能源管理體系的建設(shè)引起足夠的重視。在整個能源管理工作中由于環(huán)節(jié)較多較復雜，且工作具有一定的難度，若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，對整個能源管理工作都會產(chǎn)生極為不利的影響。而在當前企業(yè)能源管理體系建設(shè)工作中，不少工作人員缺乏責任意識，在數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及計量過程中沒有認真負責，導致設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄工作存在一定的錯誤，或者是其他的環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)統(tǒng)計存在一定誤差，此類情況的存在會導致后續(xù)能源管理工作不能順利開展，而且也會嚴重影響企業(yè)設(shè)備能源消耗量的計算，在一定程度上對設(shè)備的使用質(zhì)量及壽命產(chǎn)生不利影響?？偠灾陨蠁栴}對企業(yè)整體的運營成本都會產(chǎn)生負面影響，因此，為了進一步發(fā)揮能源管理體系的作用，企業(yè)就需要對流程化的管理模式引起足夠重視，使各環(huán)節(jié)工作人員在明確自己工作責任的同時，還要加強對各類信息技術(shù)的有效應用，例如，引進大數(shù)據(jù)平臺來強化能源管理體系的信息化建設(shè)。

3.3 能源中心的建立

由于能源管理工作范圍較廣，對鋼鐵企業(yè)的各個部門都有一定程度的涉及，所以，能否合理對企業(yè)的能源進行有效管理，是整個鋼鐵工廠正常生產(chǎn)的關(guān)鍵部分。在今后的工作中，鋼鐵企業(yè)要建立健全相關(guān)能源管理機制體系，制定更加具體可靠的管理方案，才能有效開展各部門能源協(xié)調(diào)工作，提高各類資源的利用效率。目前，我國的現(xiàn)象技術(shù)水平較高，各類信息技術(shù)被廣泛應用于各行業(yè)的發(fā)展建設(shè)中，相關(guān)企業(yè)要加強對現(xiàn)代化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡技術(shù)的有效應用，來提升企業(yè)的科技實力，提高整個能源管理系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化水平。通過對新技術(shù)的有效應用，可以提升各類能源信息整合的效率及準確性，只有在此基礎(chǔ)上，相關(guān)工作人員才能合理利用這些數(shù)據(jù)信息對工廠的能源進行有效把控，在降低能源消耗的同時，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，保護生態(tài)環(huán)境。

3.4 健全能源查詢分析統(tǒng)計

具有完備的能源查詢分析統(tǒng)計報表對各類能源的合理利用及利潤率的提升都有幫助作用，由于統(tǒng)計報表涉及能源資源設(shè)備運行等各類數(shù)據(jù)，對廠區(qū)及核心部門的實時運行參數(shù)也有記錄，所以通過對能源查詢分析統(tǒng)計表的有效建立，可以對工廠的工作情況進行實時掌握。在進行分析統(tǒng)計表建設(shè)工作時，要注重對當前生產(chǎn)運行情況的體現(xiàn)，對各類能源的消耗量也可以進行逐時、逐日、逐月、逐年的統(tǒng)計。在具體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)時可以采用餅圖、柱狀圖等各種圖形，以更加直觀的方式反映出數(shù)據(jù)的數(shù)值及趨勢和分布情況，幫助相關(guān)工作人員合理有效地利用數(shù)據(jù)信息來進行能源管理工作。

3.5 加強能源調(diào)度管理

鋼鐵企業(yè)可以通過建立能源管控調(diào)度大廳的方式來提升能源管理系統(tǒng)建設(shè)工作的質(zhì)量與水平，該管控大廳是由多模塊、高度集成、統(tǒng)一管理構(gòu)成的調(diào)度平臺，在企業(yè)的日常生產(chǎn)及監(jiān)控方面具有重要的作用，是管理系統(tǒng)建立的重要組成部分。在具體的管控大廳建設(shè)過程中要加強對多項技術(shù)（供配電技術(shù)、大屏顯示技術(shù)等新技術(shù)）的有效應用，這樣才能實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的有效采集，在此基礎(chǔ)上將各類數(shù)據(jù)進行科學合理地整理，以虛擬動態(tài)圖等多種方式直觀清晰展現(xiàn)出來。與此同時，也要結(jié)合企業(yè)能源的環(huán)保信息，達到數(shù)據(jù)統(tǒng)一監(jiān)管的目的。

4、安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述

安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

5、應用場所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

6、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。

系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設(shè)備層：主要是連接于網(wǎng)絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應用服務器、WEB服務器和數(shù)據(jù)服務器，一般應用服務器和WEB服務器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下：

7、系統(tǒng)功能

平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率和節(jié)能潛力，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

7.1平臺登陸

在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

7.2大屏展示

用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面，展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

7.3首頁

首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

7.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況，同時能更快的掌握點位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

能源實時監(jiān)控：對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測，確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡圖、能源計量網(wǎng)絡圖等功能。

能流圖：需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進行實時展示；當能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等；

配電圖：將配電房真實情況畫入配電圖，實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

實時統(tǒng)計：實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設(shè)備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

數(shù)據(jù)展示：通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù)；

檢測：對能源報警信息進行集中顯示，可以對報警閾值信息進行相關(guān)處理操作，可以對報警參數(shù)進行在線設(shè)置，當能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示；

7.5視頻監(jiān)控

接入攝像頭，實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。

7.6變壓器監(jiān)控

展示各電壓器的負載情況，從而可以為變壓器配備情況進行科學合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出更好的運行模式。根據(jù)運行模式調(diào)整負載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。

7.7儀表實時監(jiān)控

展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化，以曲線圖的方式展示。

7.8能源中控

將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個看板中，能從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比，幫助領(lǐng)導掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

7.9用能統(tǒng)計

從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設(shè)備、班組、分項等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析，折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計，找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費。

7.10成本分析

統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點（工廠、車間）的當年、季度、月、周、日各類能源消耗費用，其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。

7.11產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

與企業(yè)MES系統(tǒng)對接，通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖，并進行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

7.12績效分析

對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、車間，產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進行日、周、月、年、指定時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標進行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力，評定能源消耗是否合理。

7.13運行監(jiān)測

系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測設(shè)備及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統(tǒng)一次運行監(jiān)視?？芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)，支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關(guān)能源用量。

7.14自定義能耗報表

用戶可通過自定義報表頭與列，靈活生產(chǎn)各種報表，查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗，單耗，成本，綜合能耗等信息，并同比、環(huán)比報表，支持導出報表。

7.15同比、環(huán)比

提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類、分時段、分項（地點、機構(gòu)、設(shè)備）統(tǒng)計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。

同比

環(huán)比

7.16分析報告

以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運行情況、運維情況等進行仔細的統(tǒng)計分析，讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而找出改善點，以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。

7.17能耗設(shè)備用能

監(jiān)控耗能設(shè)備運行、停機及異常狀態(tài)，及時解決設(shè)備故障停運導致無法正常生產(chǎn)。

7.18線損分析

根據(jù)節(jié)點、能源分類，查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題，提醒用戶及時進行干預。

7.19碳排放管理

按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M行統(tǒng)計，并進行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進行計算，并結(jié)合減排指標實現(xiàn)超標預警，提升區(qū)域減排水平，促進碳達峰目標實現(xiàn)。

7.20電能質(zhì)量檢測

實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等，確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標，避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。

7.21運維管理

系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設(shè)備運維管理，方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺，進行故障報修、跟進維修進度，滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。

7.22報警管理

針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控，實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等，幫助企業(yè)提前預警，避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過高。支持分級分類報警，可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。

7.23能耗抄表

可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值，可自定義抄表的分類分項。

7.24能耗分析自定義時間抄表

可自定義時間段內(nèi)各個拓撲節(jié)點的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類分項。

7.25容需量報表

提供容需量報表，實時展示容量需量價格的變化情況，幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需，降低基本電費。

7.26復費率報表

對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析，為企業(yè)分時用電，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

7.27文檔管理

對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進行歸檔，可快速查詢相關(guān)文檔。對儀表臺賬進行系統(tǒng)管理，支持文件的上傳和下載。

7.283D可視化大屏

對場景進行虛擬仿真，展示各區(qū)域運行及能源消耗情況，可實現(xiàn)分層預覽、轉(zhuǎn)場展示、風格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定。

7.293D子系統(tǒng)

對各動力子系統(tǒng)進行虛擬仿真，展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)備的實時狀態(tài)及能源消耗情況，可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。

7.30工業(yè)組態(tài)

可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖，展示設(shè)備運行狀態(tài)及能源消耗情況，可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測數(shù)據(jù)。

7.31自定義駕駛艙

可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙，以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。

7.32基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

對系統(tǒng)的項目、探測器、設(shè)備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。

7.33手機APP

APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

7.34知識產(chǎn)權(quán)證書

8、系統(tǒng)硬件配置

應用場景	型號	圖 片	保護功能
企業(yè)能源管控平臺	Acrel-7000

	安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況。
智能網(wǎng)關(guān)	Anet-2E8S1		8路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入，ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳，支持不同協(xié)議向多平臺轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；輸入電源：AC/DC 220V，導軌式安裝。
ANet-2E4SM

	4路RS485 串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。
ANet-485	M485模塊：4路光耦隔離RS485
ANet-M4G	M4G模塊：支持4G全網(wǎng)通
35kV/10kV/6kV進線	AM5SE-F

	三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序101過流/反時限過流保護、兩段式零序102過流/反時限過流保護、重合閘、后加速過流保護、過負荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、頻率保護、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護、過電壓保護、零序過壓保護；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；檢同期；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。
35kV/10kV/6kV饋線
配電變壓器	AM5SE-T	三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序101過流保護、兩段式零序102過流保護、101反時限過流保護、102反時限過流保護、過負荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、非電量保護、FC 閉鎖；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。
電動機（2000KW以下）	AM5SE-M	過流一段保護（啟動中、已運行）、過流二段 保護、反時限過流保護、兩段式負序過流/負序 反時限過流保護、兩段式零序過流保護、熱過載保護、過負荷保護、堵轉(zhuǎn)保護、啟動時間過長保護、低電壓保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、零序過壓告警、FC閉 鎖、電壓不平衡保護、相序保護、電壓斷相保 護、過電壓保護；斷路器遙控分/合閘操作；故 障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、 Eq等電參量測量。
35kV/10kV/6kV母聯(lián)	AM5SE-B	兩段式過流保護、反時限過流保護、后加速過流保護、進線備投/母聯(lián)備投/聯(lián)切備投/自適應備投、PT斷線告警、控制回路故障告警、母線充電保護；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路檢同期。
35KV/10kV/6kV電容器	AM5SE-C	兩段式定時限過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。
主變	AM5SE-D2	兩圈變差動速斷保護、比率制動差動保護
主變	AM5SE-TB	三段式過流保護（帶復合電壓、帶方向閉鎖）、反時限過流保護、零序過流保護、間隙零序電流保護、零序電壓保護、過負荷保護、啟動通風、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分合 閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路、遙控升檔/降檔/急停、變壓器檔位測量；U、1、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。
PT并列監(jiān)測	AM5SE-UB

	PT并列、低電壓告警、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警
大功率異步電機	AM5SE-MD	電機差動速斷保護、比率差動保護、啟動中過流一段保護、已運行定時限過流保護、過負荷保護、零序過流保護、過熱保護、堵轉(zhuǎn)保護、低電壓保護、斷路器遙控分合閘、獨立操作回路、故障錄波、全電量測量；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。
主變保護	AM5SE-D3	三圈變差動速斷保護、比率制動差動保護
主變公共測控、進線公共測控	AM5SE-K	20路遙信、10路開出、遙測
35kV/10kV/6kV 弧光保護	ARB5-M

	測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。
ARB5-E

	DIN35mm導軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
ARB5-S		三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。
35kV/10kV/6kV進線柜電能質(zhì)量在線監(jiān)測	APView500

	相電壓電流+零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降（故障源定位）、電壓中斷、沖擊電流、1024點波形采樣、定時錄波、電能質(zhì)量合格率統(tǒng)計，波形實時顯示及故障波形查看，內(nèi)存32G，16DO+22DI，2RS485+1RS232+1GPS，+3以太網(wǎng)接口+1WiFi+1USB接口支持U盤到處數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。
35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點測溫	ASD500

	液晶屏顯示一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠方/就地、分合閘、儲能旋鈕、預分預合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出
35kV/10kV/6kV傳感器	ATE400

	合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5安培，測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；傳輸距離空曠150米
35kV/10kV/6kV間隔 電參量測量	APM810

	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示
低壓進線	APM810	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實時及需量；本月和上月峰值；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示
AEM96

	三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計，正反向無功電能統(tǒng)計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級
0.4kV無功補償	ARC

	測量I、U、Hz、cosΦ，具備過電壓保護、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護功能，可控制電容器的投切，RS485/Modbus協(xié)議
APM810

	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示
ANSVC

	ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網(wǎng)中負載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進行補償，具有多種補償形式，可根據(jù)電網(wǎng)的實際情況，合理選用補償形式。
0.4kV有源濾波	AnSin-□-M Ⅰ型

	采用DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，并聯(lián)在系統(tǒng)中，兼補諧波和無功；可對2～51次諧波進行全補償或指定特定次諧波進行補償；具備完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能；基于谷歌Fliutter框架構(gòu)建的遙信、遙控軟件平臺，具備遠程服務與數(shù)據(jù)處理功能；支持IOS、安卓、PC多平臺交互；具備超前和滯后的功率因數(shù)校正功能，可將三相不平衡負荷調(diào)整至平衡；具備動態(tài)過溫降載功能，較大限度的保證濾波器的持續(xù)運行；具備智能風扇轉(zhuǎn)速控制功能，根據(jù)負荷率和環(huán)境溫度智能控制風扇轉(zhuǎn)速，降低損耗；具備動態(tài)擴容功能。
0.4kV出線	AEM72

	三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計，正反向無功電能統(tǒng)計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級
ARD3M

	ARD3智能電動機保護器適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動機，可與接觸器、電動機起動器等電器元件構(gòu)成電動機控制保護單元，有遠程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。
ANHPD300		對用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用，能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形，對諧波噪聲進行消化和吸收，防止保護裝置誤跳閘，保證用電設(shè)備正常運行。
DTSD1352

	三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相正向有功電能統(tǒng)計，總正反向有功電能統(tǒng)計，總正反向無功電能統(tǒng)計；紅外通訊；電流規(guī)格：經(jīng)互感器接入3×1(6)A，直接接入3×10(80)A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級
變壓器繞組溫度檢測	ARTM-8		8路溫度巡檢，熱電阻信號輸入，RS485接口，2路繼電器輸出，預埋PT100
變壓器接頭測溫 低壓進出線柜接頭測溫	ARTM-Pn-E		可以嵌入式安裝低壓柜面板上，每臺裝置可以接收60個無線傳感器的數(shù)據(jù)。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。2路告警出口，全電參量測量
ATE400

	合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5（A），測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；傳輸距離空曠150米
配套附件	AKH-0.66		測量型互感器，采集交流電流信號
AKH-0.66L		剩余電流互感器，采集剩余電流信號。
柜內(nèi)環(huán)境溫濕度	AHE		無線溫濕度傳感器，溫度精度：±1℃，濕度精度：±百分之3RH，發(fā)射頻率：5min，傳輸距離:200m，電池壽命：≥3年（可更換）
ATC600		兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m，ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，1路485，2路報警出口。
智能遠傳水表	物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB		電子直讀式，高清晰液晶顯示，具備誤差自動修正功能；各參數(shù)可設(shè)；斷電后數(shù)據(jù)可保存10年以上；可根據(jù)需要擴展遠程控制閥門開關(guān)功能；可在120℃下長期工作，水解穩(wěn)定；抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕，阻燃性能好；水資源免遭二次污染
智能遠傳 燃氣表	燃氣表

	直接讀取燃氣表的窗口值，無累計誤差；電子部分平時可不工作，可在讀表瞬間工作；直讀燃氣表無需初始化；表計地址可以靈活設(shè)定
冷熱量表	冷熱量表

流量計量無機械齒輪，無磁傳感器，耐磨、耐腐蝕、防攻擊；電壓低或受到攻擊破壞時自動報警；溫度傳感器斷路、短路時自動報警；流量和溫度分段，準確度高；溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準，誤差接近于0；根據(jù)流速智能降耗；數(shù)據(jù)多重備份自動糾錯技術(shù)；低功耗

9、結(jié)語

總而言之，目前鋼鐵企業(yè)的能源管理系統(tǒng)在建設(shè)過程中仍存在較多不足之處，阻礙了鋼鐵能源利用率的提升，而且對企業(yè)的節(jié)能減排工作也產(chǎn)生了不利影響。因此，在今后的工作中，各企業(yè)要對能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡的構(gòu)建和完善引起足夠的重視，與此同時，強化企業(yè)的能源管理體系建設(shè)，建立能源中心，健全能源查詢分析統(tǒng)計表，不斷提升能源調(diào)度管理工作的質(zhì)量與水平，推動整個鋼鐵能源管理工作朝智能化、自動化的方向發(fā)展。希望論文上述有關(guān)鋼鐵企業(yè)的能源管理系統(tǒng)建設(shè)與應用工作的論述分析，能夠為日后鋼鐵企業(yè)在此方面工作的改革有所參考幫助。

參考文獻

[1]耿佳節(jié).淺談鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)應用[J].現(xiàn)代信息科技,2018,2(5):133-135.

[2]劉曉東.淺談鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的建設(shè)與應用[J].

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與選型手冊.2022.05版.

[4]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.

審核編輯 黃宇