工業園區能源管理係統解決方案-提高園區的能源利用效率

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定 201801

工業(ye) 園區能源數字化係統構成

把一個(ge) 工業(ye) 園區的能源係統看成一個(ge) 微網，這個(ge) 能源微網可能由微電網、給/排水網、供冷/熱管網、燃氣管網等等組成。要提高園區的能源利用效率，管理者首先要實現對園區各類能源的精細化管理，實現多級能源計量和評估，這就需要建立一套園區能源的數字化係統，係統可以反饋整個(ge) 園區能源的運行情況。能源數字化係統包括物理係統、感知係統和信息係統三個(ge) 維度。

圖1 園區微電網數字化係統的三維構成

物理係統是能源的物質基礎,實現能源生產(chan) 、傳(chuan) 輸、供應等功能，以微電網為(wei) 例，包括市電、新能源(光伏、風力發電等)、變壓器、輸配電開關(guan) 櫃、儲(chu) 能係統、用電負荷（空調、照明、電機等）、V2G充電樁等等。

很多物理係統不具備數字化通訊能力，需要配置感知設備實現對物理係統的數字化展現，主要為(wei) 二次設備，其中包括保護控製裝置、監測和計量儀(yi) 表、電量變送器、電能質量分析治理設備等，這些二次設備組成了園區能源數字化的感知係統。

*後還需要把感知係統的數據通過簡單易懂的界麵展示給管理人員，並提供分析建議和控製策路以達到園區能源管理和節能降耗的目的。感知係統的大量數據通過邊緣計算網關(guan) 采集並初步處理後傳(chuan) 輸給人機界麵--信息係統，提供能源數據服務和控製、運維功能，網絡架構見圖2。

圖2 能源數字化建設網絡架構

工業(ye) 園區能源數字化係統功能

AcrelEMS工業(ye) 園區能源管理係統幫助搭建工業(ye) 園區的能源計量體(ti) 係和能源管理，結合物聯網、大數據技術，可實現園區電網電力監控、能耗統計、負荷預測、照明控製、負荷監控、充電樁運營管理、分布式光伏監控、儲(chu) 能控製管理、用水監測、暖通管網監測、環境監測、能源計費等功能，通過一套平台實現園區能源數字化集中管理，達到可靠、安全、節約、低碳用能的目的。

圖3 園區能源管理係統功能一覽圖

電力監控，提升園區電網運行安全

AcrelEMS對園區變電站、高低壓變配電係統的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補償(chang) 櫃及電纜等配電相關(guan) 設備的電氣參數、運行狀態、漏電電流、接點溫度進行實時監測和控製，監測園區電網主要回路的電能質量並進行治理，對故障及時處理並發出告警信息，提高園區供電可靠性。

圖4 電力監控和溫度監測

新能源接入，提升園區能源供應安全

AcrelEMS接入園區分布式光伏電站運行數據，包括逆變器、箱變、計量儀(yi) 表及電能質量監測裝置，協助管理者進行光伏發電效率分析、發電量及收益統計，擴展園區供電容量，降低用電成本，減少碳排放。

圖5 光伏發電曲線對照分析

儲(chu) 能策略控製，提升新能源消納

AcrelEMS接入儲(chu) 能係統（EMS）、電池管理係統(BMS)和儲(chu) 能變流器(PCS)數據，為(wei) 管理者提供運行模式監視和控製策略選擇，係統監測電芯電流、溫度、SOC、SOH，檢測直流係統絕緣狀況，並根據企業(ye) 峰穀特點和電價(jia) 波動以及上級平台指令設置儲(chu) 能係統的充放電策略，控製儲(chu) 能係統充放電，實現削峰填穀，促進新能源消納，降低園區用電成本。

圖6 儲(chu) 能係統PCS監測和電池監測

能耗管理，搭建計量體(ti) 係

AcrelEMS采集園區電、水、熱、燃氣等能源消耗，搭建三級能源計量體(ti) 係，進行分類分項能耗統計，計算單位麵積或單位產(chan) 品的能耗數據以及趨勢，對標主要用能設備能效進行能效診斷，計算企業(ye) 碳排放，為(wei) 園區實現能源精細化管理，製定碳達峰、碳中和路線提供數據支持。

圖7 能耗分析

負荷控製及計費，精細化管理降低能耗

AcrelEMS係統通過對園區建築內(nei) 部和公共照明的集中控製、感應控製、定時控製等方式節約照明能源，還可以幫助管理者更好地管理轉供電的能源收費，做到欠費提前通知、欠費控製以及支付對接，通過算法消納園區能耗公攤，避免不合理收費，保障能源收支平衡。

圖8 照明智能控製和能源預付費管理

負荷預測，協調控製，保障園區供用平衡

AcrelEMS係統基於(yu) 曆史負荷數據，結合天氣因素、園區生產(chan) 計劃等，預測園區功率需求、光伏發電功率、充電需求，根據變壓器負載率和負荷變化，對園區可調可控設備進行統一協調控製，引導有序充電，調整儲(chu) 能充放電計劃，為(wei) 園區製定能源計劃、優(you) 化用能結構提供技術支持。

圖9 充電樁控製和功率預測

能源數字化係統感知設備

園區能源數字化係統除了軟件外，還離不開安裝於(yu) 現場的各類感知設備，包括高低壓配電保護控製裝置、監測和計量儀(yi) 表、電量變送器、電能質量分析治理設備、照明控製器、有線/無線溫度傳(chuan) 感器、水表、燃氣表、能量表等各類產(chan) 品，安科瑞可以為(wei) 園區能源數字化係統建設提供一站式服務。