电力能效管控案例分析(一)

发布日期:2019-01-30

1.产品概述

电力能效管控系统是帮助用电企业合理计划和使用能源,提高配用电过程的能源利用率,降低单位产品能源消耗,以节约能源成本方式为企业创造经济效益的信息化管控系统。

电力能效管控系统结构由数据采集、数据传输、数据存储、展示及应用等部分组成,各区域电力监控终端(智能用电监控终端、保护测控装置、智能电力仪表等)经有线/无线的专网/公网将数据传送到控制中心,通过数据相关的采集、存储等服务,实现应用层的就地SCADA实时监控和WEB应用服务。

就地SCADA实时监控主要实现各监控终端数据的秒级监控,显示系统实时通信状态和告警信息,同时进行海量的数据存储,提供历史数据的精确查询。通过监控画面可展现各个区域的模拟画面/电力一次系统图,查看当前区域的监测点信息和实时数据。

WEB应用服务实现了数据的智能分类、分析、统计、报表管理和网络共享,同时系统若与生产管理系统对接,可获取产品产量数据。公司用能管理、财务核算、生产管理等人员均可在其权限范围内进行分区域/分层级/分类别/分功能/分时间的数据查询、统计、分析及产品相关的单耗测算、分析和管理等。

能效管控系统可实现配用电能源消耗的信息化、可视化管理,为管理者提供了全过程的监测、分析和评估工具,通过优化配用电系统、用能设备和生产工艺过程,制定科学、合理的用能考核标准和体系等措施,可有效提升企业能效管理水平。

本文介绍了电力能效管控系统的一些应用案例,通过企业能效管理相关的方法和经验分享,帮助读者认识电力能效管控系统在现代企业管理中的角色,了解其在企业实现节能创效方面的重要作用。

2.应用案例

2.1、电力系统损耗及故障分析

能效管控系统对区域配用电各级能耗关口的全覆盖,可以实现不同电压等级、各配电环节的电能损耗数据监测(如:110KV线路损耗、110KV主变损耗、10KV母排损耗、10KV电缆线路损耗、10KV主变损耗、400V母排损耗等)。通过配用电各环节的损耗数据分析可及时发现各环节能耗异常,避免配电系统的异常损耗,同时可进行系统各终端数据的自查和计量校准等(参见图1),此方法还用于供配电系统的部分故障排查。例如,通过查询和分析某型号低压无功补偿柜的历史运行数据曲线,可协助运行人员快速判断设备异常:一次保险熔断(功率因数0.90以下,某相电流明显比另外两项小或为零:该相一组或多组保险熔断)、控制元件故障(系统功率因数过高,某相电流无法自动切断:该相可控硅击穿)、电容减容(系统功率因数低,三相补偿电流有随时间衰减的趋势)等。

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1:监测点分级数据校准分析

 2.2、供电方式经济性分析

某铸造企业正常生产日由110KV主变供电,为降低主变损耗,节约电费,停产放假(每月固定调休)期间变电站运行人员会调整运行方式,停运110KV主变,由10KV保安线路为企业(保温炉、办公楼、数据中心、安保等负荷)供电,节约了主变的损耗电量。后经能效管理人员对系统监测数据的对比和分析测算:停产放假期间企业日电量约80000度,使用110KV主变供电日损耗约500-1000度(电度电价约0.6/度),同时10KV电度电价比110KV电度电价高0.03/度:110KV主变供电电度电费=80000+1000*0.6=48600元,10KV保安线路供电电费=80000*0.63=50400元。保安电压供电虽然节约了主变损耗电量(1000/天),但公司却增加电费支出1800/天。因此,经信息的有效反馈后,变电站除检修等特殊原因外,不再使用10KV保安线路供电。公司不仅节约了电费支出,同时减少了变电站运行人员的倒闸操作,避免了切换运行方式造成的临时性停电,提高了供电可靠性和满意度。

2.3、电能质量分析与优化

通过各终端的监测数据可直观看到各区域电能质量:电压偏差、谐波、功率因数以及用电设备(负载)的三相不平衡率、(无功)特性是否异常等。电能质量的改善,能够减小配用电设备故障率、降低配电环节损耗或部分用电设备的能耗等,从而给企业带来间接的经济效益:某变电所低压动态无功补偿柜内补偿电容经常出现鼓包、漏液、减容甚至发生爆炸,更换各种品牌效果不佳,经系统检测发现,因低压馈线生产用电设备产生的谐波电压电流过大,电压畸变严重。通过增加谐波治理设备,有效降低配电和用电设备故障率,同时降低谐波损耗提高设备运行效率。

2.4、有序用电与电力需求侧管理

能效管控系统通常作为电力需求侧管理平台的子系统,可以通过区域负荷协调控制技术来实现区域负荷调剂、有序用电和自动需求响应,如:某工业园区正常用电负荷约30000KVA,最大负荷45000KVA1#主变容量40000KVA,为最大限度保障生产用电安全,需开启2#主变与1#主变并联运行,以满足生产需求。为节约电费成本,建议使用优特智能微网协调控制装置,通过与中频电炉控制台、中央空调主机、电动车(班车)充电桩、热水机组等智能用电系统的信息通信或在相关柔性负荷装配智能用电监控终端,进行园区用电负荷的智能协调控制,将园区总负荷控制在40000KVA以下,以减少主变的开启数量,可大幅降低基本电费支出;同时,可根据当地相关政策情况,与供电方签订合同参与需求响应,执行需求侧管理调控信息的自动响应,还可获得相关电费补偿奖励。

2.5、用电设备能耗分析与优化

管理人员通过能效管控系统可查看同一设备能耗时比、不同设备的能耗类比等,进行用电设备的能耗分析,查找用电设备的异常能耗并实施改善,实现节能降耗:某铸造分厂停产放假期间,能效管理人员利用系统对多台同型号保温炉进行用电数据对比分析,发现A炉、E炉、G炉用电量较高,能效管理人员将信息及时反馈给生产管理,经运行记录分析及设备检查后发现:A炉操作工在放假期间未按照操作指导书进行定时测温,导致保温运行档位设置不当,产生高能耗;E炉在设备排查中发现一个可控硅击穿导致设备运行能耗上升;G炉内炉衬使用时间较长邻近更换周期,炉衬变薄,保温效果差。对此,管理人员制定一系列措施,对操作工进行批评教育给以相应处罚,重新梳理排查设备巡检要求及规范标准,同时加强内部运行管理避免了此类事件的再次发生;核算部门也在更换炉衬的成本分析中增加了设备能耗因素。

2.6、用电设备节能改造分析

能效管控系统可以有效发现用电设备/系统高能耗(能效低)的问题,而通过用电设备/系统的节能改造能够从根源上改善设备/系统能耗状况,实现节能降耗。但不管是企业自主进行的节能改造,亦或是通过节能服务公司以合同能源管理的模式进行节能改造,都离不开节能效果评价和投资效益分析。能效管控系统能帮助企业进行准确的效益测算和分析,从而作出科学合理的投资决策:某公司对其园区内一个典型空压机进行变频节能改造试验,经能耗对比分析后发现,20立方空压机日用电量减少用电量670度,节能量超过35%(参见表1),通过全公司的节能方案推广和改造,年节约电费40余万元。

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1:节能改造效果分析

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2:节能改造投资效益分析 

 本期我们主要分享了电力能效管控系统在技术节能方面的应用,企业通过节能技改可以一劳永逸地改善用能状况;但是,在实际生产运行中绝大多数的能耗问题难以一蹴而就,往往需要通过管理节能进行持续改善:人员的操作、设备的状态、工艺的优化等等方面。下期将为大家带来更多有关能耗对标管控的内容,来阐述电力能效管控系统如何帮助公司实现管理节能。 

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