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一、系统方案概述

“污染防治设施监管配用电监测及管理系统”(以下简称“配用电监测与管理系统/环保用电智慧监管系统”)是公司为响应国家“环境保护、节能减排、降低单位能耗”的号召和结合市场需求推出的全新的能效管理系统之一,是保障“安全用电、节约用电、高效用电、污染监测、环境保护”有效手段。

“配用电监测及管理系统”在线监测管理平台是集现代互联网通信、物联网、云计算、海量数据处理和分析、环保设备监测、配用电管理等为一体的专业应用和管理系统。

对于市环保局的“配用电监测及管理系统”,我司采用“集团—子公司”的顶层架构模式进行设计,“集团—子公司”的模式可以使宿迁市环保局在“配用电监测及管理系统”的“集团模式”下监督全市范围内进入监测平台的全部企业的用能情况和污染防治设施的运行情况,并且可以实现对监测企业的按类型、区域、或其他方式进行分组,然后按照企业能耗或相关污染防治设施运行工况与能耗以列表排名的形式展示出来,清晰直观,同时监管方可以方便直接的进入企业的“配用电监测及管理系统”进一步查看企业能耗和污染防治设施的具体使用情况,方便宿迁环保的实现集中监管和重点监测。

集团账号可以按公司的架构关系或其他关系进行构建,可以实现市环保局实现将污“配用电监测及管理系统”所监管全部企业的虚拟成一个“大企业”,实现对该“大企业”的“基本概况”、“电量概况”、“负荷概况”,可以从“用电分析”的角度对环保监管的全部企业的“电量”、“负荷”、“分时用电”进行分析,可以对环保监测全部企业的“电量”、“负荷”进行排名,可以对宿迁市环保监测全部企业的“电量”、“负荷”进行对比,可以对环保监测的全部企业的用电情况进行“预警”、“告警”以及污染防治设施的“启停状态”监测,从而实现对污染物排放的源头监管,同时实现对企业产能与污染物排放量的关系的量化数据,在实现污染物防治设施全天候监管的同时,还为后续精细化的管理提供数据分析的基础。

对于“配用电监测及管理系统”,在“子公司”模式或“单用户”模式下,不仅可以实现对污染防治设施的监管告警,还可以针对单体用户关注的重点进行监管,更好的实现一系统多用途的功能,在“单用户”模式下,依然按照“整体监测—分路监测—用电分析”的由总到分的模式,分别提供“总体用能”、“配用电接线图”、“分路用电”、“用电分析”、“异常用电”、“损耗分析”、“购电管理”、“能耗分析”、“统计报表”、“基础信息管理”、“系统管理”等相关模块化的用电分析与管理功能,满足用户多方面的需求,既满足现状的功能需求,又具有前瞻性。例如:“异常用电”方面分为“异常告警”和“异常记录”两个方面,对于污染防治设施和企业重点监测的设备可以提供“电压越限”、“断相”、“缺项”、“负荷越限”、“设备启停用”等等相关告警功能,实现环保管理的企业—环保部门共同监管的效果,并且可以通过“Web”、手机“App”、“短信”等多种方式提供告警提示,并且记录在档,使用户也能够及时发现异常,及时处理,提高用电安全、进而更好的污染防治设施的安全运行,为用电管理、环境保护提供技术和数据支撑。

通过“集团—子公司”模式的“配用电监测及管理系统”,从总体的可以提高宿迁市环保对全部监管企业的污染防治设施的管理水平,创新了监管方式,同时,也为企业的配用电监测与管理提供完善的数据和技术支撑,保障企业用电安全、设备可靠运行,提高企业的配用电监管水平,保障用电安全,实现环境保护的社会、企业、政府共治的新的方式。

1、平台架构

系统平台由二个部分组成,其一是智能用电云服务平台,是系统的核心部分;其二是客户配电系统的数据采集系统。见下图:


污染防治设施配用电监测与管理系统技术方案1.png

污染防治设施 “配用电监测及管理系统”的建设,对宿迁环保局,可以实现污染防治设施的源头监管,可以得到污染物排放量等第一手数据,为后续环境保护的精细化管理提供数据支撑,更好的实现“污水收集、处理,污水收集率,处理率,达标排放率”无死角、全流程的管理,为环境监测与管理开辟一条更加切实、有效的监测与管理方式;对企业,染防治设施监管“配用电监测及管理系统”还是一个专业配用电监测与管理系统,可以实现企业用能监测及管理,通过计量总表的同步抄读实现精确费用考核管理,通过主要用能设备的对标分析找到能源管理薄弱环节,实现费用考核管理与主要用能监测联动及闭环管理,保障用电安全,逐步提升用电效能系统。

支持WEB及手机APP两种方式访问。

2、方案描述

染防治设施监测配用电监测及管理系统,通过实时监测和分析,实现电能消耗过程、设备运行状态、生产作业行为的“可视化、数字化、精益化”管理,降低综合成本,提高生产效率。通过对各种用电异常情况进行提前预警,从而减少或杜绝用电异常及设备异常,保障用电安全。同时,对污染防治设施的全天候监测,可以防止企业在污染物监管过程中的偷排减排漏排等现象,使企业严格执行排放标准,最终实现100%的达标排放。

主要实现:

1)对10KV及以上高压配电室进线和各出线进行监测,实现对高压用电监测和预警,完成能耗指标分配及考核;

2)对0.4kV低压配电室主要用电设备进行监测,实现对主要设备的用电监测和预警,建立各主要用电设备的能效对标管理体系。

3)对污染防治设施的全天候全工况监测,杜绝企业在污染物治理排放过程中的偷排减排漏排,确保环保治理工作扎实稳步推进。

本方案是在各配用电监测单元区域内安装一台DJGL23-XLNX01能效集中采集终端,其负责监测单元区域内能效监测终端的微功率无线通讯的组网、数据集中采集以及数据集中上送功能。在10KV及以上高压配电回路、0.4KV低压次总以及适宜安装EEM-IV的大功率、重要用电回路以及污染防治实施安装EEM-IV能效监测终端模块,其负责采集监测回路的实时数据和将数据上送到能效集中采集终端,在0.4KV其与用电回路安装CJJ-XL能效监测终端,其负责采集监测回路的实时数据和将数据上送到能效集中采集终端,然后通过微功率无线信号与能效集中采集终端进行通讯,将现场监测的实施数据上送到集中器,集中器通过GPRS信号将采集到的数据打包,定时上送到云平台,实现数据的监测、运算、告警等数据的处理。

本方案在单体用户配用电系统监测方面,通过按照配用电层级关系,将单元监测区域的能效集中采集终端,能效集中采集终端,在云平台中进行单体用户的配置。

本方案在集团用户配用电系统监测方面,通过公司架构关系将各个子公司用户的子系统集成到集团系统中,形成“集团—子公司”平台架构关系,使得集团用户在集团权限下能够统一查看和集中监视各子公司的用电情况,子公司只能在自身的权限中查看所属区域的子系统用电情况。

本方案依托中国电能云平台系统,有针对性地采用“电源优化、配网优化、电能优化、层级优化、管理优化、安全优化”等措施,细化管理环节,通过“集团—分公司”、“配用电层级关系”等方式对分散单元用户、重要设备等进行细分管理,消减电力需求,降低用电成本、实施对标管理提升管理水平、保障用户用电安全。

污染防治设施监管配用电监测及管理系统04.jpg

 二、系统功能介绍

将整个市环保监测重点排污企业或集团纳入一个整体的配用电监测与管理系统,从总体是进行监测、分析、管理,为宿迁市对全部环保监管重点排污企业的监测与管理提供技术支撑和数据资源。

当以集团账号登陆系统后,可以查看宿迁市的全部重点排污企业的总体用能情况,污染防治设施的运行情况,同时可以查看集团账号内的全部企业的配用电监测信息。

(1)总体能耗

集中显示集团的基本概况、电量概况、负荷概况、日负荷曲线、月电量柱状图

(2)机构明细

在以集团账号登陆系统后,会将集团公司的全部子公司已表格的形式展示出来,并可直接点击进入子公司查看其单体用户系统

(3)用电分析

在集团公司的范围内对全部子公司以及按不同方式组合后对他们进行电量分析、负荷分析、分时电量分析、电量排名、负荷排名、电量对比、负荷对比

如:电量分析,按照电量参数进行分析

污染防治设施监管配用电监测及管理系统2.jpg

如:电量排名,可以实现全部企业的整体电量排名关系,分析和监测用电。

如:电量对比,可以将宿迁市环保重点监管的企业按需要进行任意勾选对比,数量不收限制,灵活自由。

(4)能耗分析

      可以查看能耗使用情况、分项能耗、能耗明细的相关监测数据

(5)系统管理

      实现用户自定义系统的登录密码

2、单体用户系统功能介绍

       单体用户系统是对集团公司或宿迁市重点排污监测单位中的某单个企业的配用电监测与管理的系统,在总体监测的同时,实现对单个企业的精细化监测与管理,根据用户关注的重点内容进行监测与管理,进而提供企业的配用电监测与管理水平。

下面介绍,当已单个子公司的账号登陆系统时,系统的相关监测功能。

(1)总体用能

      可以从总体上查看企业配用电系统的“总体概况”、“电量概况”、“负荷概况”、“安全用电”、“日负荷曲线”、“月用电柱状图”等相关信息。

(2)配用电接线图

      可以直观的查看企业的整体配用电架构和具体回路的分布及运行状态

污染防治设施监管配用电监测及管理系统06.jpg

(3)分路用电

    对每个监测回路可以实现“实时用电数据”、“日用电数据”、“月用电数据”、“年用电数据”、“监测点对比分析”、“监测点越限查询”、“三相不平衡分析”等相关功能。

  点击负荷、示数、电压、电流、功率因数、温度,查看单一监测点相应数据。

(4)用电分析

           实现用户按用电参数对监测回路进行“电量分析”、“负荷分析”、“用电量构成分析”、“单元用电越限分析”、“分时用电分析”、“报装方式分析”、“电费单项分析”、“功率因素分析”等模块化的功能选择。

(5)异常用电

      可以为用户提供“异常告警”、“异常记录”两种方式的告警提醒方式。

   “异常告警”——针对影响功能和设备正常运行的用电异常和设备的启停状态提供告警功能,可以通过Web、App、短信等相关方式进行告警信息推送。

   “异常记录”——针对短时出现,不影响供电和设备运行的异常情况进行分类统计,仪表查询和分析,同事“异常告警”也是分类记录保存下来的,以便进行管理和分析处理。

“短信告警”功能,可以便捷的将相关信息直接推送给制定人员,便于异常情况得到及时、有效的处理。如:当某个“染防治设施”停止或重新运行时,可以给相关制定人员推送告警信息。

污染防治设施监管配用电监测及管理系统22.jpg

(6)损耗分析

      可以为用户提供“线路用电损耗”、“自定义用电单元损耗”等选择性的功能。

(7)购电管理

      可以为用户提供“购电参数”、“购电录入”、“剩余购电查询”等选择性的功能。

(8)能耗分析

      可以为用户提供“总能耗分析”、“能耗月数据录入”等选择性功能。

(9)统计报表

   可以为用户提供“抄见电量日报表”“抄见电量小时报表”、“抄见示值日报表”、“电源监测点日负荷监测表”、“电源监测点月负荷监测表”、“监测点日电量表”、“监测点月电量表”、“监测点月峰谷电量情况表”、“监测点无功/电压日监测表”、“每日用电量统计表”、“用电结构日电量报表”、“用电结构电量区间报表”等选择性报表功能。

报表支持Excel导出功能,方便调整、打印及存档管理。


(10)基础信息管理

(11)系统管理

(12)用能构成管理

三、效益分析

配用电优化管理的经济效益可以从安全、经济和高效等三方面分析。

1、安全方面

安全是经济效益的最好保证,系统支持各种安全指标的实时监测,对过负荷、缺相、电缆温升异常、电压越限、电压、电流不平衡、谐波越限等全方位监测,及时发现异常,避免配用电设备事故,预警并消除电气火灾等安全隐患。通过对监测重要设备的启停用状态,可以有效的监管生产工艺的重要节点,为更好的进行生产管理提供支撑数据。

a)、事故追溯及分析

通过用电事故记录与分析,形成事故记录台账,从每一次事故中分析得出其原因,杜绝同类事故再次发生。

b)、事故预警

系统支持事件告警,通过系统可以随时了解所有设备运行状况,如:设备启停状态、告警信息推送,系统支持手机APP、手机短信及平台层告警。

污染防治设施监管配用电监测及管理系统08.jpg

c)、温度预警

可以通过平台实时监测各回路供电电缆温升情况,以便及时了解回路设备运行状态,及时发现异常 (电机堵转、间歇性短路等造成的电缆温升异常)。

2、经济效益

经济用电是企业降低用电成本的法宝。经济用电与节约用电不同,经济用电以省钱为目标,节约用电以省电为目标。企业的用电成本主要体现在电费成本、用电设备建设成本、用电设施运行成本和因电引起的产品合格率成本四个方面。它不仅影响企业生产成本,更影响市场竞争力。

对企业全面的电能效管理、精细化、可视化管理,通过环比、同比、对标分析将部门、班组以及设备的电能消耗、单位面积能耗、单位产值能耗等进行分析对比,找出高能耗主要原因,实现精准治理优化,提高用能水平。

管理节能

依托大数据平台,通过建立相同业态能耗KPI考核体系及对标,实现管理优化。

(1)不开不该开的设备;

通过数据分析及对比,消灭公共区域管控死角,杜绝“长明灯”现象。

(2)消灭大马拉小车现象;

通过变压器经济运行分析,实现关停并转,提高变压器平均负荷率。针对电机运行监测,实现按需开启,减少电机耗能浪费。

(3)控制待机用电;

生产辅助设备等监测回路集中管理,监测电机启停状态,有效降低待机损耗,减少电费支出。

(4)合理使用电价政策;

通过电费单分析,合理利用电费政策(如分时电量调控、变压器报装方式等)实现电费优化。

(5)调控维保配用电设施,做好状态检修,延长设备寿命。

重点设备实时监测,通过检修问题造成的负荷扰动分析,实现从计划检修到状态检修的转变。

(6)合理配置主辅用电设备;

对主辅用电设备进行区分,通过平台数据查看辅助设备使用时间,根据工艺要求及行业特性,合理配置主辅用电设备。

统计经验证明,通过精细化的能耗管理,可降低5~10%的电量、电费。

通过数据的全面诊断分析为能效管理提供数据支撑的同时,可以为后续的节能改造提供决策支撑。

3、高效运行

系统提供的远程监测和预警功能可以支持远程和手机值班,提高配用电管理的工作效率,使得值班与维护工作可以兼职,未来可以支持运行维护从分布式升级为集中方式,支持建立区域的运维中心,将配用电运维提升到新的高效模式。

自动化信息化的能效管理,缩短成本核算时间到日甚至小时,可以及时发现管理问题,及时采取管理措施,对需求变化进行快速响应,保证运行质量。

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