火電廠能源管理系統方案

閆靜　李明軍

摘 要：如今，能源已成為人類社會不可或缺的基本要素。隨著煤炭資源的日益緊張，火電廠搞好能源管理，提高能源使用效率具有極其重要的意義。能源管理的技術要具有智能化、數字化等特點，能源管理系統的一體化是完善火電廠的重要措施。能源管理系統的一體化，也是提高節能效益的重大技術裝備措施。我們設計的能源管理系統通過對火電廠生產全過程中采集、加工、分析、處理收集到的能源數據，為了實現節能增效，對生產中能源的方方面面的處理進行實時監控，并在必要時是由進行調控。

關鍵詞：能源管理 系統方案 火電廠

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（c）-0008-02

1 系統功能和監控對象

1.1 系統功能

系統總體功能規劃：（1）對火電廠的水、電、蒸汽等各種能源介質進行集中監控和統一管理；（2）保證火電廠能源的生產管理、供應和供需平衡；（3）對相關的能源消耗進行自動監控和考核，為預先制訂相關能源計劃提供數據依據，并對計劃執行情況提供考核指標；（4）具有對火電廠的用能設備、監測設備進行檢修管理和相關的環保監控功能。

在系統功能實現時，我們將能源管理系統分為以下4個相互獨立的子系統。

（1）子系統——數據采集。這個系統的主要功能是采集和傳輸能源數據。火電廠的能源數據的大部分都是由這個系統得到的。

（2）子系統——數據中間件。企業現有的MIS系統、監控系統或其它系統通過該系統獲取數據，能源管理系統對數據的使用比較多，所以該數據將存儲在能源系統的數據管理庫中，便捷數據的調取。

（3）子系統——應用軟件模塊。該子系統是主要是提供給企業能源管理系統的各種應用，分享能源信息化帶來的成果。

1.2 系統監控對象

在設計時，我們對電廠的供排水系統、供熱系統、供電系統進行了統一規劃設計和建設。我們建設的能源管理系統完成了信號采集、監控、實時調節、分析、預測及計劃編制等功能，并通過和煤炭ERP管理系統進行數據交換，獲得能源產供計劃、全廠生產計劃、主作業線設備檢修計劃等重要信息，以實現全廠能源的在線管理。

能源管理系統的架構示意圖如圖1所示。

2 系統建設

2.1 系統結構

系統設置有主調度監控中心、從調度監控中心和遠程的本地監控站，調度監控中心與本地監控站采用1：N的星型網絡結構，考慮到本地監控站分布較為分散并與調度監控中心的距離較遠，他們之間的數據通信采用光纖加GPRS的方式。

從硬件結構層次上，整個系統分為3層：第一層：中心調度層。中心調度層即能源管控中心，為供電、供水和供熱系統的安全穩定運行、調峰調度、搶修處理、設備檢測和優化管理等提供強大的技術支持，在安全運行的基礎上，通過優化供應方案，降低運行成本，增強企業的管理水平，提高企業的經濟效益。第二層：網絡通信層。網絡通信層包括局域網通信、廣域網通信兩部分。局域網通信在中心調度層的內部，采用1 000 Mbit/s全交換式以太網作為骨干網絡，并實現100 Mbit/s到桌面。在能源管理系統與廣域網路由器之間，采用100 Mbit/s全交換式交換機，建立單獨的快速以太網連接通路，對實時通信網絡與非實時通信網采用隔離措施。第三層：本地監控層。本地監控層由子調度監控中心和本地監控站內部的操作員站、DCS/PLC、智能儀表、傳感器、變送器、執行機構等組成，獨立完成各本地監控站內部的數據采集和閉環控制功能。通過網絡通信，為調度控制中心提供可靠的現場實時數據，同時也能接受調度控制中心發來的控制和參數設定指令。

2.2 中心調度層建設

調度監控中心是整個系統的調度管理級，將各業務系統和本地監控的各現場設備有機地統一起來，為整個火電廠日常生產、管理和調度運行提供一個安全可靠的解決方案，監控下屬的分調度監控中心和本地監控站安全、可靠地運行。

能源管理調度指揮信息系統的管理軟件的優點有8個，下面筆者進行以下詳述：（1）監控作用。企業能源系統的勞動生產率將被大幅度的提升，其手段是能源系統集中監控；（2）調控作用。在線調控各種能源介質，二次能源的再利用，這些都是通過能源管理系統的功能實現的，能源系統功能的運用，使系統經濟的具有很多優點，如合理化、經濟化、環保性和節能性等；（3）事故處理。能源管理系統對能源系統中出現的問題可以及時的做出反應，把事故的影響降低，保證能源系統可以快速恢復，再次平穩運行；（4）提供能源改進的方向。對能源的實時監控和評估，使得能源關系系統對能源系統更加地了解，對能源系統的有點和缺失都有一個明確的把控，所以能源系統就可以為能源系統的改進和今后更好地發展提供一個方向；（5）工藝、數據的處理。能源管理系統的做工很多，能操控的方面也很多，包括采集和處理數據以及工藝參數；（6）存儲功能。能源管理系統的存儲系統較為強大，可以存儲很多的歷史數據，不僅可以進行簡單的查詢、存儲，能源管理系統對數據更是做到了統計、分析，極大地便捷了人員的工作，提高了他們的工作效率；（7）平衡調度。能源管理系統可以平衡調度生產和供應動態系統；（8）計劃管理。能源管理系統可以對生產的消耗提前有一個預算，根據實際的生產再進行調控，優化生產。

參考文獻

[1] 馮為為.能源互聯網是推動能源革命的重要手段[J].節能與環保，2017（4）：42-43.

[2] 史鵬.我國裝備制造業能源管理中存在的主要問題及對策研究[J].現代工業經濟和信息化，2015（7）：8-10.

[3] 王韶輝.遠大能源：集約化能源管理[J].新財經，2014（1）：96-97.endprint