综合智慧能源管理系统架构研究

随着社会能源需求的上升，对于能源实施更加高效的管理成为了人们最为关注的问题。利用“互联网+”的模式进行能源与互联网融合发展已经成为了全新能源管理模式，通过综合智慧能源管理系统能够充分利用大数据、物联网以及移动互联网技术建立起能源管理服务平台，提升能源管理的效率。本文主要分析综合智慧能源管理系统方面的内容，希望能够对相关人士有所帮助。

1综合智慧能源管理系统

工业企业是能源消耗大户，节能一直是困扰我国各行业的重大问题之一，除了依靠节能技术降低能耗外，向能耗管理要效益是我们努力的方向。传统的能源管理是电力、动力、水道各自独立，采用制度能源管理模式，现已不适应现代化大规模生产的能源管理需要。科学的能源管理是现代化的信息集成模式，实现优化资源配置、改善能源合理利用，是从单一的装备节能向智能化、系统化节能转变的重要战略措施，是创建节能减排、清洁生产的新型企业的必然要求。建立集中监测、分析、控制、管理于一身的工业企业能耗管理系统（EMS，EnergyManagementSystem），实现了能源系统电力、动力、水道等各单元的数据采集与监测、分析与控制、预测与管理等全方位的智能化管理模式，为提供经济、高质的能源和优质、高效的服务创造了良好条件。综合智慧能源管理系统的意义：第一，建立科学、完善的企业能源监督评价体系和能耗指标体系，提高企业监督管理水平，对重点工艺以及能耗设备进行有效的监控；第二，构建高效、统一的企业能源管理平台，实现能源实时监控，能耗动态分析、能源优化控制、能源结构持续改进的全新能源链管理；第三，通过能源数据的计量、采集、处理与加工，分析能源运行实绩，加强能源使用的计划性、提高能源调度的决策效率、均衡能源负荷、达到削峰填谷；第四，实现企业涵盖电力、焦炉煤气、生产水、等全能源介质及环境质量的监测、管控；实现能源计量仪表检定的规范化管理，确保能源计量数据的准确性和有效性；第五，对能源大数据进行统计分析，实现企业能效分析及能耗负荷预测；基于能源大数据构建的企业能耗模型，实现企业能源平衡与优化，促进企业节能降耗技术改造，推动企业逐步向低碳转型；第六，全方位、实时掌握企业能源的运行状态及分配，提高能源运行的可视化，能源的可追溯性，符合国家标准与质量规范要求。

2综合智慧能源管理系统架构分析

2.1系统基本架构。系统结构如图1所示。第一，支持多种的工业接口。与PLC接口（以太网接口，OPC接口）、与智能仪表接口（RS232/485接口）、与在线分析仪接口（文件接口）、与AGV及机器人接口、与PDA接口（工业wifi）、看板接口（Zig-bee）、SCADA、与工业视觉、条码、RFID接口、与智能工装、智能传感器接口等；第二，支持所有通信协议。包括西门子Profinet、DP、MPI/ModbusRTU、ModbusTCP、NB-IOT、ROLA/三菱FX485、CC-link/LT、CC-Link/IE等；第三，支持多种组网方式。根据现场网络情况系统全面支持：有线组网、有线\无线混合组网的多方式组网模式；第四，实现效果。获得分类、分项能耗数据；能耗使用异常信息/采用节能设备、能耗系统优化控制、生产过程改造/制定具体能源管理措施：能源质量分析、能耗设备管理等。2.2软件架构。软件架构如图2所示。第一，多角度剖析能源使用情况。通过对能源数据的同比、环比以及趋势变化分析、对标分析、能源质量、对标分析等多角度、全面剖析企业能源的状况，为企业的节能减排与能源管理提供强有力的数据支撑；第二，能源监控实时化与可视化。系统支持多类型的能源介质数据实时采集、监控；并通过数据可视化技术直观的、清晰的把各类能源数据呈现给管理人员；第三，多终端能耗预警。支持PC、手机、平板等多种设备监测能耗情况，对重点设备的能耗情况进行重点监测，实现能耗超标预警提醒；第四，能耗信息报告化。准确分析、合理评价用能单位本身的能源使用情况和管理水平，并提供全面、科学的统计分析报告；第五，用能设备生命周期管理。建立完整的设备管理档案，实现能源设备规划、建设、维护等过程的智能化跟踪管理和集中监控；第六，数据自定义上送。监测数据可无缝上送至第三方监测平台（包括政府监测平台）；第七，能源实绩管理。通过对各种能源介质的单价或动态价格的更新，并根据产耗关系计算产品生产能源成本。还可通过外供和回收指标，综合计算产品单位能耗、CO2排放等实绩指标，精准核算能源成本。

3综合智慧能源管理系统典型应用

钢铁厂能源类型众多，从能源的进入到输出中间环节多，应用范围广，能源管理环节一步到位比较困难，在某个厂区建立生产线的能源管理系统。3.1具体解决方案第一，分区对用电进行计量、采集，在进线和变频、变压等谐波产生源处安装带电能质量的仪表；第二，通过智能流量计对水和汽进行采集计量；第三，对重要设备进行单独计量和状态监视；第四，采用能源管理系统在对电、水、汽进行采集、分析、统计，对生产线的能耗数据进行分项分析，监视大耗能设备运行状况，通过峰平谷分时分段电价分析，节约用电成本，同时，对生产线的节能设备进行统计，分析节能效益。典型组网如图3所示。3.2效益分析效益分析情况如表1所示。

4结束语

本文主要介绍了综合智慧能源管理系统的具体情况，分析了其系统架构、特点和应用情况。通过本文的介绍能够对能源管理提供一定参考和依据，对于提升能源管理水平具有现实意义。

作者:胡春磊 徐红艳 单位:1.杭州凯达电力建设有限公司 2.国网浙江省电力公司余杭供电公司