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浅谈能效管理平台在智慧园区综合能源管控一体化技术的设计与应用

文章更新时间:2023-06-30 点击量:215

摘要:智慧园区是智慧城市的重要组成部分。安全、可靠、绿色、高效的能源供应和使用是园区可持续发展的基本保障。能源控制一体化技术通过一、二次设备集成、配电自动化技术和微网络控制技术,形成适应多源馈入、自感/自诊断/自愈、全网优化协调运行的主动配电网,确保园区供电可靠、高效;通过优化各种能源配置,整合冷、热、电等能源形式,形成能源输入输出的实时协调,制定各种能源互动机制和相应的能源优化管理策略,实现系统整个生命周期的优化和能源效率的提高。


1.前言

随着国家新型城镇化进程的深入,智慧园区建设作为促进区域经济发展、促进科技与经济一体化的重要载体,已成为人们关注的焦点。目前,我国已建成各类大中型科技园区、工业园区和居民区。然而,大多数园区的能源供应和使用仍处于相对广泛的状态,不能满足提高园区整体智能水平的需要。一方面,现有园区缺乏智能能源系统运行控制技术和能源管理手段,难以有效满足分布式电源、分布式储能装置、电动汽车大规模接入和用户需求侧响应;另一方面,现有园区供能设备系统大多独立建设,不能满足园区综合能源效率管理的要求。鉴于此,本文研究了智能园区综合能源控制综合技术方案,提出了一、二次设备集成、配电自动化技术、微网络控制技术和能源效率管理技术集成,形成了综合能源控制系统解决方案,以满足智能园区的能源供应和能源需求,支持其可持续发展。


2.平台概述

AcrelEMS-SEMI电子厂能效管理平台集变电站综合自动化、电力监控、电能质量分析与治理、电气安全、能耗分析、照明控制、设备运行与维护于一体,为建立可靠、安全、高效的工厂能源管理体系提供数据支持。同时,引进先进技术,配合工厂系统优化,简化全厂管理,利用实时数据优化能效,防范风险,保证关键制造设备的稳定运行和产量,降低综合成本,最终达到高效运行和优秀制造的目的。


2.1平台组成

安科瑞AcrelEMS-SEMI电子厂房管理系统是一个深度集成的自动化平台,集成了电力监控系统、变电站综合自动化、电力质量监控与治理、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、消防应急照明与疏散指示系统、智能照明控制系统、能耗监控系统、新能源充电桩、预付费系统。用户可以通过浏览器和移动应用获取数据,通过平台集中监控、统一管理、统一调度电子厂房用电安全,满足厂房用电可靠、安全、稳定、高效、有序的要求。


2.2平台拓扑图






3.平台子系统

3.1电力监控

电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电站,对变电站高压电路配置的微机保护装置和多功能仪表进行保护和监控,对0.4kV出线配置多功能计量仪表,用于测量和控制出线电路的电气参数和能耗,可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS,包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。


3.2电能质量监测与治理

监测各进线电路的电能质量,包括电压暂降、谐波畸变、闪变等数据波形记录,然后判断配电系统的扰动方向。

配备有源滤波装置和无功补偿装置,对0.4kV侧电能质量进行补偿和处理,监控有源滤波装置和无功补偿装置的运行,确保电能质量符合生产要求。


3.3变电站综合自动化

变电站综合自动化系统主要针对110kV变电站、10kV变电站和10kV柴油发电机,在变电站设置Acrel-1000变电站综合自动化系统子站,实现本地遥控、遥信、遥控、报警、报表等功能,并将数据上传到Acrelems-SEMI能效管理平台,实现集中监控和报警。


3.4电气安全

AcrelEMS电子厂能效管理系统配备相应的电气火灾传感器、温度传感器、消防设备电源传感器、防火门状态传感器、接入消防疏散照明和指示灯状态实时显示,实时监控UPS电池温度、内阻,通过声光、短信、APP及时预警。


3.5智能照明控制

单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式。


3.6能耗分析

AcrelEMS电子厂能效管理系统为工厂建立了一个计量系统,显示能源流向和能源损耗。通过能源流向图,帮助企业分析能源消耗方向,找出能源消耗异常区域。从能源使用类型、监测区、车间、生产工艺、工艺、工期、设备、团队、项目等维度,采用曲线、饼图、直方图、累积图、数字表、工厂能源统计、同比、环比分析、绩效分析、折扣比较、单位产品能耗、单位产值能耗统计,找出能源使用过程中的漏洞和不合理位置,调整能源分配策略,减少能源使用过程中的浪费。


3.7充电桩管理

电动汽车和电瓶车充电桩管理,包括收费管理、资产管理。


3.8职工公寓管理

工厂宿舍负荷管理,包括恶性负荷识别管理、负荷阈值管理,避免恶性负荷引起火灾。员工宿舍水电收费管理,支持微信、支付宝等支付方式,收集员工宿舍能耗数据。



4.相关平台部署硬件选型清单





5.结语

本文提出通过采用智慧园区能源管控一体化技术,形成具有适应多源馈入、可自感/自诊/自愈、全网优化协调运行的主动配电网,保障园区供电可靠、用电高效;通过对多种形式的能源进行优化配置,将冷、热、电等能量形式整合在一起,形成能量输入和输出的实时协同,实现系统全生命周期的*优化和能量的增效。由于可充分适应智慧园区的供用能需求和发展趋势,能源管控一体化技术必将在智慧园区建设中不断发展,具有广阔的应用前景。



参考文献


[1]蔡炜.智慧园区综合能源管控一体化技术研究

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.