江铜铅锌电力需求侧管理平台建设与应用

江铜铅锌电力需求侧管理平台建设与应用

胡贤进

江西铜业铅锌金属有限公司，江西九江 332500

摘要：作为用电大户，江西铜业铅锌金属有限公司（以下简称“公司”）坚持安全用电、经济用电、高效用电的理念，于2016年着手建设电力需求侧管理平台，2017年正式上线应用。该平台集成物联网、云平台、移动互联网三大核心技术，安装监测、测量器具800余套，覆盖公司7个高压配电室、21个低压配电室，对公司内全部重点用能设备和关键工序设备实现了全天候、无死角监控。经过两年的电力需求侧管理平台实践应用，2018年12月公司被工业和信息化部确定为全国工业领域电力需求侧管理第四批示范企业。

关键词：电力；需求侧管理；高效用电；远程值班；配用电管理；电气点检

1 引言

电力需求侧管理是改进用电方式，提高电能利用效率，促进电力资源优化配置，保障用电秩序，实现科学用电、节约用电、有序用电和节能减排目标的一项重要措施。

江西铜业铅锌金属有限公司（以下称简称“公司”）成立于2009年9月，为江西铜业集团有限公司下属独立法人单位，位于九江市湖口县高新技术产业园区。公司电气设备点检工作一直以来主要是通过电气点检员到现场进行检查巡视、测量参数、观察外观等传统手段进行，经过设备管理部门和点检员几年的努力和成长，设备点检和维护工作持续进步，设备突发故障率和抢修率逐年下降，主要设备运行效率逐年升高。随着管理水平的提高，慢慢发现了传统点检手段的不足之处，比如因为缺少有效的监控和计量手段，设备实时数据不全，在进行设备故障分析时缺少有效证据；点检员不在生产现场时对设备监控力度下降，无法及时掌握设备运行情况等。因此，公司需要建立一套具有对用电设备进行监控、测量、记录等功能的系统来满足设备点检的需要。同时，通过电力数据采集、资源共享、实时分析及能耗管理等对电力需求侧进行综合能源管理，不仅可以节约大量的社会资源，还可以有效地降低企业能源消耗及能源成本。

2 总体思路

我们考虑建立的系统要满足现代化电气点检管理、电力数据分析、实时测量、历史数据记录等方面的需求：

2.1 安全方面需求主要是故障前预警、故障的快速发现、及时告警；

2.2 经济方面需求通过精细化管理实现管理节能，为技术节能提供数据支撑，达到节能、节费，提高企业竞争力的目的。

2.3 高效管理方面缩短电能成本核算周期，自动化核算，使电能消耗指标“及时掌握、可控、在控”，自动化的远程值班及管理、故障及时预警，提高配用电管理和运维效率。

基于以上需求，我们考虑借鉴和引入电力系统监测与管理系统。该系统以往主要用于电力部门，我们在该管理系统的基础上结合自身实际需要进行改造和拓展其使用范围并改进部分功能，从而形成一套新型的管理系统。

3 技术方案

系统主体由二个部分组成，其一是智能用电云服务平台；其二是客户配电系统的数据采集设备。

下图为系统总的网络构架：

图1 系统网络构架图

系统实现分层的用能监测及管理,实现管理可视化，支持WEB网页版及手机APP两种方式访问。

3.1 通过电能在线监测，公司内全部重点用能设备和关键工序设备实现全天候、无死角监控，为公司优化用电及管理提供决策支撑：

3.1.1 帮助公司合理利用电价政策，实现电费优化、成本降低；

3.1.2 帮助公司统筹内部电力资源配置；

3.1.3 优化公司用电结构、转变用电方式；

3.1.4 建立生产全流程用电管理制度；

3.1.5 应用信息化手段（平台数据统计、分析）和先进节电技术（技术改造） ；

3.1.6 促进公司科学用电、有序用电、节约用电、智能用电；

3.1.7 提高用电效率，有效降低用电成本；

3.1.8 推动公司高质量发展并取得良好的经济效益。

通过“电源优化、配网运行优化、电能优化、管理优化”分析，细化管理环节，通过对分层细分管理、对标管理，分析电力需求，降低用电成本、提升管理水平。

同时，响应政府电力需求侧信息化管理号召，将数据同步传送到政府平台，由此可以享受政府系统建设资金扶持、电力多边交易、节能减排等多项政策支持，达到一举多得的效果。

表1 系统架构监控点数及类型

3.2 系统硬件包括监控层设备和现场检测与数据传输设备等。

3.2.1监控层

监控层通过先进的电子云平台服务器进行数据处理。

3.2.2设备层

现场设备层主要包括高、中压侧电能采集，低压侧电能采集及底层采集数据传输三部分。高、中压侧采集采用南京新联电子的EEM-IV型采集模块，低压侧采用CJJ-XL型采集模块，数据传输采用DJGL23-XLNX01型数据集中器。

根据现场监测点的不同情况，采取不同的措施，以不影响公司生产单位正常运行、不停电，无损安装，免调试本、低成覆盖为最终目的，也是本方案的最大优点。

3.2.2.1 低压电缆回路安装CJJ-XL型采集模块，安装如下图：

图2 低压电缆回路采集点实物图

采用出线电缆卡接方式，安装不需停电，基本无外部接线，通过微功率无线自组网技术进行通讯。

3.2.2.2高、中压及母线回路总进线（高压采三相三线，低压为三相四线）采用EEM-IV型监测终端：

图3 高压回路采集点示意图

电压取自电压采样回路下端（电压保护端子或断路器），线夹T接或接线柱并接；电流采用5A/2.5mA开口互感器卡接电流二次回路，无需拆除改造电流二次线；通讯支持微功率无线通讯，不需敷设通讯线缆（同时支持本地RS-485通讯）。

4 实施效果

系统建设完成投入运行后达到了以下效果：

4.1 分路用电监视

查看单一监测点相应负荷、示数、电压、电流、功率因数、温度数据，支持分路实时数据、日月年电量数据、分路监测点对比分析及相关越限查询。

4.2 配用电系统图

图形化显示用电分布及能流情况，采集到的数据实时显示在接线图上，模拟配电网络运行，实时监测故障。

4.3 用电分析

电气指标的功能分析，包含电量分析、负荷分析、电量构成分析、分时电量分析、报装方式分析及电费单分析功能等，通过用电环节的动态及历史分析，帮助用户做好电费规划，合理降低电费。

4.4 损耗分析

对线路的损耗进行统计和分析，查询分析线路输入、输出、损耗、损耗率信息。

4.5 统计报表

具有报表统计功能包括数据报表如：抄见电量月报表、电源监测点月负荷监测表、监测点月电量表、监测点月峰谷电量情况及监测点无功/电压日监测表。

另外，支持自定义报表功能，完成对单耗、费用等指标的分析报表。

4.6 异常报警

当回路出现异常情况，系统会按照优先级高低及时通知用户，通过电话、短信、微信、邮件等方式并发出告警信息。

5 结语

江西铜业铅锌金属有限公司电力需求侧平台建设完成后，使用情况良好，各级管理人员、电气点检员和操作人员均可通过电脑或手机APP客户端随时在线观测设备运行情况。在熟悉了系统的操作和各项功能后，大大减轻了一线作业人员和点检员劳动强度，有效提升了各级单位能源使用和管理水平。有了精明的“电管家”，不仅对运行异常设备及早发出预警，还可以运用大数据分析与挖掘，发挥优化用电习惯、服务节能改造的作用。该平台自2017年在公司上线运行以来，依靠大型设备电耗分析，先后对沸腾焙烧排风机、动力循环水泵等设备进行节能改造，为公司带来了显著的经济效益。经过几年的电力需求侧管理实践，公司被工业和信息化部确定为全国工业领域电力需求侧管理第四批示范企业。在贯彻落实国家能源生产和消费革命战略上，走在了前列。

参考文献：

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