某公司电力需求侧管理及能效管理系统技术方案书

某公司电力需求侧管理及能效管理系统技术方案书

目录

1.项目背景......................................................................................3

2.企业简介及能源现状...........................................................................4

2.1企业简介....................................................................................4

2.2能源管理现状................................................................................4

2.2.1用电状况...............................................................................4

2.2.2管理现状...............................................................................4

3.总体设计.......................................................................................6

3.1概述........................................................................................6

3.2设计根据及规范.............................................................................6

3.3设计原则..................................................................................6

3.4系统指标...................................................................................8

3.4.1性能指标...............................................................................8

3.4.2系统可靠性指标........................................................................8

3.4.3系统数据采集成功率....................................................................8

3.4.4系统采集速度指标......................................................................8

3.4.5.主站设备负荷率及容量指标..............................................................8

3.4.6主站运行环境...........................................................................9

4.系统设计方案..................................................................................10

4.1方案简介...................................................................................10

4.2系统构架..................................................................................11

4.3通信网络设计..............................................................................11

4.4系统硬件设计..............................................................................12

4.4.1能效监测终端方案.....................................................................12

4.4.2设备选型..............................................................................14

4.5系统软件模块..............................................................................15

4.5.1数据库................................................................................16

4.5.2数据采集平台模块......................................................................16

4.5.3能源管理平台模块.....................................................................18

4.5.4移动APP模块.........................................................................21

4.6系统扩展及兼容设计........................................................................21

4.6.1主站软件...............................................................................21

4.6.2主站硬件...............................................................................21

4.6.3主站规约...............................................................................21

4.7系统抄收方案...............................................................................22

4.8系统互联与接口平台........................................................................22

4.8.1文件方式...............................................................................22

4.8.2中间数据库方式........................................................................22

4.8.3WebService方式.......................................................................23

5.建设投资估算................................................................................24

6.项目实施收益................................................................................26

7.工程服务......................................................................................27

7.1服务体系..................................................................................27

7.2项目管理..................................................................................28

7.3我们的保证................................................................................28

8.后续增值服务................................................................................29

8.1电机改造..................................................................................29

8.2LED照明改造...............................................................................29

8.3空调系统改造..............................................................................31

8.4空压机节能改造............................................................................32

8.5无功补偿..................................................................................33

8.6分布式光伏电站............................................................................33

8.7云平台会员后续服务.......................................................................34

9.企业介绍.....................................................................................35

9.1资质.......................................................................................36

9.2荣誉证书..................................................................................36

9.3典型用户..................................................................................36

2.企业简介及能源现状

2.1企业简介

安徽中元化肥股份有限公司现有员工I860人，要紧经营高塔及氨化复合肥、尿素、碳酸

氢钱、三聚鼠胺，各类建材、工业用材、不锈钢材、高低压管件、阀门等。年产复合肥100万

吨，尿素20力吨，三聚甄胺10000吨，年销售收入超过30亿元。企业的进展受到了国家、

省、市各级党政领导的高度重视，连年被评为先进企业与技术进步先进单位，被列为安徽省100

户重点培养的“专、精、特、新”工业企业。

公司要紧产品“淮海”牌尿素、复合肥，“春晓’'牌三聚鼠胺连续被国家与省市有关

部门定为“重点”保护的名优品牌，“十五”知名商标、第三届中国农民喜爱的品牌、安徽省

重合同守信用企业，被国家质检总局、中国质量检验协会评定为“国家权威检测达标品牌国家

质量检测连续合格品”，畅销全国二十多个省、市、自治区，在广大消费者中享有盛誉。

年产100万吨的高塔优质复合肥项目由权威机构设计，融合、引进了当今国际先进的技术

与生产工艺，整体水平处于国内、外领先地位。

公司以与谐诚信为理念，以具有自身特色的企业文化建设为动力，以质量、信誉为根本，

抢抓机遇，创新进展，至2015年，将成为皖北、苏北的化工、化肥生产基地。

2.2能源管理现状

2.2.1用电状况

安徽中元化肥股份有限公司宿州厂区有1个变电站两台变压器一台2000KVA,一台

1600KVA,要紧馈线包含：电炉、电机、风机、水泵等。

222管理现状

1.用电数据均为人工每天抄表统计一次，准确性不能满足企业精益管理的要求；

2.数据的分析用于月度报表，管理粒度不够细；

3.数据采集后没有统一、集中的对比、分析，无法及时发现能耗中存在的问题；

4.以车间为单位对能耗进行统计，对重大耗能设备的能耗采集很少；

5.对能耗的单位产品消耗没有形成能耗基线，或者是简单的固定基线；

6.凭经验与惯例对设备运行进行操控与保护保养；缺少对能源消耗动态过程的监测与分

析，不能及时发现能源消耗结构与运行方式中存在的问题，不能及时熟悉被消耗的能源

中什么合理、什么不合理。不能准确的根据系统的需求调节设备的运行状态，导致不必

要的能源浪费。

7.计量器具配备不完善，故用能数据的统计不完全，不能做细化分析处理；

8.能源管理总体水平存在较大的提升空间；

9.设备台账等管理资料缺失，对企业的用能设计、供给、管理上造成一定不便。

3.总体设计

3.1概述

企业电力需求侧管理及能效管理系统实现数据在线监测分析，对各类用电数据进行统计、

整理与分析，持续帮助管理人员提高能源管理的效率，并进行改进，发现技术与管理上的节能

空间，实现能源管理数据化向高层次的转型。

企业电力需求侧管理及能效管理系统的最终目标通过完善对能源的管理与分析，为企业节

能潜力挖掘、节能效果评估、节能制度制定、管理结构调整等，提供清晰明了的数据支撑，从

而帮助企业提高改善能源的利用率。

根据厂区的现状与客户的需求，将为贵公司提供一套针对厂区内所使用的用电数据进行综

合管理、分析与操纵，以达到能源消耗可视化、能源使月安全化、节能增效管理化的整体解决

方案。

3.2设计根据及规范

能源管理行业技术标准

GB/T17166-1997企业能源审计技术通则

GB/T2589-1990综合能耗计算通则

GB/T16615-1996企业能量平衡表编制方法

GB/T16616-1996企业能源网络图绘制方法

GB/T6422-1986企业能耗计量与测试导则

GB/T16614-1996企业能量平衡统计方法

GB/T17167-2006用能单位能源计量器具配备与管理通则

GB/T15316-2009节能监测技术通则

GB/T3485-1993评价企业合理用电技术导则

信息技术行业标准

GB/T29871-2013能源计量仪表通用数据接口技术办议

GB/T29872-2013工业企业能源计量数据集中采集终端通用技术条件

GB/T29873-2013能源计量数据公共平台数据传输办议

3.3设计原则

•需求主导

系统“以人为本”，充分考虑用电监测业务的实际需要，贴近用户的需求与习惯做法，做到

功能强大、界面友好、操作简单、使用方便。

•可靠性

系统稳固、可靠运行。设计时考虑了后备与灾难恢复系统，包含对数据库进行定时的备份,

与数据恢复的准确性与及时性的提升，使整个系统在出现故障时能够提供客户服务，并能很快

的排除故障正常运行。

•可扩展性

能源管理系统使用平台+应用的方式，设计了一个扩展性很强旦在扩容升级时费用最少的系

统。未来有扩展需求时，节约没资成本。

・开放性

系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备与网络。能够与其他系统进行对接，包

含管理系统、操纵系统等。网络系统、数据库系统与通信枢纽使用标准数据接口，具有与其他

信息系统进行数据交换与数据共享的能力。

•安全性、可保护性

系统对数据的安全性高度重视，采取防范措施防止非法入侵。系统的安全性要紧表达在操

作系统安全策略、安全管理策咯、数据安全等。其中操作系统安全包含密码策略、用户锁定策

略、审核策略、加密数据的恢复代理等。另外，对外部用户加强权限操纵，避免用户能够操作

到超越权限的数据。网络系统的安全性是网络系统中最薄弱的环节,系统会定期对网络系统进行

安全性分析，及时发现并修正存在的弱点与漏洞。通过软硬件防火墙技术，实现网间隔离与网

段隔离，从而确保系统免受病毒等的非法入侵。同时提供系统自恢复功能。

•有用性、前瞻性

充分符合客户的实际现状，同时方案设计时坚持技术的可实现性与用电信息与能源管理进

展需要相结合。综合能源管理的进展需求与目前技术的有用性，在配套设施建设上需具有前瞻

性，而在远程信道、本地无线组网方式等的选择上应考虑当前技术实现的难易程度与己有的基

础。

•经济性

方案制订时立足于以较小的投入达到最佳的建设效果。在主站建设与本地信道的建设上，

选用成熟的技术与设备，在充分保证采集系统性能的基础上，优先考虑成本最小的技术方案。

实现系统建设经济性与可靠性的有机统一。

3.4系统指标

3.4.1性能指标

(1)常规数据召测与设置响应时间(指主站发送召测命令到主站显示数据的时间)V15S；

(2)历史数据召测响应时间(指主站发送召测命令到主站显示数据的时间)V30s；

(3)系统对客户侧事件的响应时间W30min；

(4)常规数据查询响应时间V10s；

(5)模糊查询响应时间V15s；

(6)90%界面切换响应时间W3s,其余W5s；

3.4.2系统可靠性指标

(1)主站年可用率298机

(2)主站各类设备的平均无故障时间(MTBF)27x24h；

(3)系统故障恢复时间W2h(工作日)；

(4)由于偶发性故障而发生自动热启动的平均次数应VI次/7x24h。

3.4.3系统数据采集成功率

系统数据采集成功率分一次采集成功率与周期采集成功率，均指非设备故障与非通信故障

条件下的统计。

系统数据采集成功率可综合系统规模、通信信道类型下表所列等级。

一次采集成功率周期采集成功率

295%299%

3.4.4系统采集速度指标

(1)实时数据最小刷新时间=15min

(2)一天历史日数据全采集时间＜lh

(3)一月历史月数据全采集时间＜lh

3.4.5主站设备负荷率及容量指标

(1)在任意30分钟内，各服务器CPU的平均负荷率W35%；

(2)在任意30分钟内，人机工作站CPU的平均负荷率W35%；

(3)在任意30分钟内，主站局域网的平均负荷率W35机

(4)系统数据在线存储23年。

3.4.6主站运行环境

主站计算机机房的环境条件应符合GB/T2887-2000的规定。

4.系统设计方案

4.1方案简介

林洋电力需求侧管理及能效管理系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计

量技术、电能质量管理、用电分析、需量管理、能效决黄管理技术为一体的综合信息采集与分

析决策系统。

专业的业务分析系统：电力需求侧管理及能效管理系统；

统一、稳固、高效的数据采集平台：涵盖电量、功冬、电压、电流、谐波等大多数电力数

据；

灵活的组网方式：以太网、GPRS、RS-485、微功率无线等。

功能齐全的采集设备：能效终端、集中器、电能表、采集器等。

林洋电力需求侧管理及能效管理系统要紧解决下列几个方面：对客户的电表实现统一管理、

统一采集，随时查询用能情况，对要紧用电设备用能数据进行计量与分析、对客户用电需量进

行管理，为推行避峰就谷的用能习惯提供数据根据。

本系统设计及使用的设备均符合有关行业标准、国网企业标准。系统要紧包含主站、通信

信道、电表、终端设备、采集器等构成。通信信道支持以太网、RS485方式，470M国网小无线

等，系统可灵活组网。

应用重点

/数据采集：支持手动采集、自动采集、自动上报几种方式。终端本地储存3个月历

史数据，通过失败自动补测，保证数据的完整性。采集数据项包含日冻结电能量、

有无功功率、谐波、功率因数、电压、电流、谐波，日、月最大需量及发生时间。

/设备管理：通过设备资产管理，对用电特殊、表计特殊、通讯特殊等故障情况进行

报警，有效的提高客户对设备资产的管理与保护能力。

/分项计量：通过对车间、楼宇与大型用电设备的分项计量，熟悉企业各单位与大型

用电设备的用电情况，提供用能数据数据，及时发现系统中不合理的用电现象。

/需量管理：通过对企业15分钟实时功率曲线进行需量监控，通过对历史月最大需量

与申报需量数据进行分析，为需量申报提供强力支撑。

/避峰用谷：通过每日峰平谷电量监控，为企业各单位养成避峰用谷提供支撑，降低

企业用能成本。

/功率因数分析；对进行分析，及时发现功率因数过低发生的时间，位置？为企业改

善功率因数，有效降低力调电费提供强力支撑。

/移动办公：支持手机查询电量、功率、电压、电流、功率因数等曲线数据。支持安

卓版、苹果版手机APP。

4.2系统构架

系统拓扑图j

结构图说明:

系统由系统主站、通信信道、采集对象等三部分构成，其中系统主站部分单独经网。

1）主站系统：要紧由数据库、前置采集、WEB服务器、工作站与有关的路由器、交换机

等网络设备构成。（可根据规模灵活配置）

2）通信信道是指系统主站与采集终端的通信信道，要紧由100/1000M以太网构成等。

3）采集对象指安装在现场的集中器及电能表。集中器与主站系统使用GPRS/以太网通讯，

与多功能电表使用RS-485组网。

4.3通信网络设计

本方案为云服务器部署，直接通过GPRS方式将数据上传至Internet互联网数据服务器，

用户随时随地通过WEB界面远程查看用能数据。

数据采集层的各类智能监测表计通过RS-485现场总线，使用Modbus协议，将采集信息传

送到数据采集器。再由数据采集器通过主干通讯网络最终传送至数据服务器。

4.4系统硬件设计

4.4.1能效监测终端方案

安徽中元化肥股份有限公司宿州厂区有1个变电站两台变压器一台2000KVA,一台

1600KVA,要紧馈线包含：电炉、电机、风机、水泵等，合计79个监测点。

具体监测点见下表：

中元化肥监测点

监测点数

序号监测区域监测点名称互感器变比

量

11#变压器2500/51

2罐区水泵电源（西区）200/51

3棚下南区变频电源150/51

4造粒配电柜200/51

555KW风机200/51

6溶解配电柜1楼200/51

7二楼配电柜电源150/51

8热水收集槽搅拌150/51

9中与尾气洗涤泵（南）150/51

10中与尾气风机150/51

11中与尾气洗涤泵（北）150/51

12中与热水洗涤泵150/51

13罐区水泵西柜电源200/51

14南滇筛电机200/51

1#配电房

15一烘东200/51

16洗涤电源（配电室外墙测）200/51

17变频电源（西柜）200/51

18破碎机45KW200/51

19变频电源（东柜）200/51

20132KW风机变频电源400/51

21干料斗提机100/51

22滇筛电机（22kw）100/51

23配料新盘100/51

24造粒机100/51

25冷却机100/51

26混酸槽搅拌50/51

27一二烘热风炉电源100/51

28冷却风机400/51

29尾气风机300/51

30尾气风机（东）300/51

3132kw风机300/51

32尾气风机（东）300/51

33尾气风机（西）300/51

342#变压器2500/51

351#鼓风机200/51

361#引风机200/51

372#鼓风机200/51

382#引风机200/51

392#配电房粉碎机400/51

40锅炉焊机400/51

41粉碎机皮带机400/51

42东深井400/51

43西深井400/51

44水处理电源400/51

453#变压器2500/51

46热水泵B(30kw)200/51

47去除湿机柜600/51

48码垛机300/51

49103配电柜100/51

50冷却机1(55kw)400/51

51成品冷却机1（37kw）150/51

523#配电房冷却机2(55kw)250/51

53成品冷却机2（37kw）250/51

54除塔大皮带旁检修箱150/51

55调度中心150/51

56塔房检修箱150/51

57南北楼检修150/51

58二塔塔南水泵150/51

59二塔塔南楼30kw150/51

604#变压器2500/51

612#水泵100/51

622#尿液泵100/51

631#水泵100/51

641#尿液泵100/51

4#配电房

652#空压机（北）200/51

66成品原料库照明200/51

67成品电动葫芦200/51

68尿熔器200/51

69BB肥200/51

70食堂200/51

71冷却机（55kw）200/51

72除湿西柜电源200/51

73除湿总柜电源200/51

74尾气除尘风机（37KW）250/51

75高塔顶配电室总电源600/51

76包装检修200/51

771#空压机（南）200/51

78供暖电机电源250/51

79行政办公楼250/51

4.4.2设备选型

能效监测终端

国家酢赛经瑞标港制定言之一

皎状化技术,AA先锤到行亚领导

向企亚展身打通

尸施特点

•采集数据：电压、电流、有功、无功

功率因素、谐波、频率、功率曲线

•安全保障：采用匡家密码管理局认可的安全模式

•通讯方式：上行采用GPRS/CDMA等公网方式

下行采用485、范功率无线等

产品标准:

•GB/T17215.211-2006《交流电测量设备通用要求、试验与试验条件第11部分：测量

设备》

•GB/T17215.321-2008《交流电测量设备特殊要求21部分：静止式有功电能表（1级与2

级）》

•GB/T17215.322-2008《交流电测量设备特殊要求第22部分：静止式有功电能表（0.2S

级与Q5S级）》

•Q/GDW354-2009《智能电能表功能规范》

•Q/GDW356-2009《三相智能电能表型式规范》

•DL/T645-2007《多功能电能表通信协议》

产品特点:

•使用专用计量芯片，计量双向有功与四象限无功电能。

•要紧元器件使用高质量的、专为电子式电能表设计的专用元器件。

•显示使用品牌的带背光大屏幕LCD显示器。

•RS485通信接口使用独立电源供电，并具有防静电与浪涌保护电路。

•使用高稳固、低功耗、具有实时温度补偿的超高精度实时时钟，能够确保自然环境下一年

内实时时钟误差小于2分钟。

•显示信息：当月与上月上度累计用电量、各费率累计电能星示值与总累计电能星示值、当

前日期时间、报警代码或者提示、通信状态提示、电能表的表号等。

•要紧功能：电能计量、显示功能、时段及费率功能、校时、测量及监测、事件记录、冻结、

停电抄表、数据存储，清零、通信、脉冲输出、负荷操纵、参数设置等

•通信方式：RS485、红外（标配）。

•外壳使用模块化设计，结构牢固，阻燃、抗老化、密封性能好，功能可扩展。

4.5系统软件模块

业务平台等因四qg回保存储

药困■总■O

Z

数据采集平台

4.5.1数据库

数据库使用Oracle11g/12co

452数据采集平台模块

4.5.2.1系统管理

•档案管理

对终端与表计档案新增修改删除的管理，对设备资产进行管理。

・数据字典保护

该功能实现系统参数表、配置表进行保护。包含数据字典、系统参数、CT倍率、PT倍率、

电压等级、设备厂家保护。

•权限管理

a）角色管理

系统能够给不一致的用户给予不一致的角色（每个用户只能属于一个角色），每个角色又拥

有不一致的权限（比如拥有的功能菜单权限），角色管理功能就是对各个角色的权限进行分配。

分配后，该角色只能对授权的功能进行操作。

b）用户管理

用户管理功能能够根据各个应用部门进行登录用户的分配，用来新建/删除用户、管理各个

登录用户的基础档案及有关机构权限。权限分配后，该月户只拥有所属角色的功能菜单，并只

能对已授权机构进行操作。

用户授权是通过给用户分配的数据角色来完成的。

4.52.2数据采集

•采集对象

关于商户与用电设备的电能表（单相表、三相表），并能对数据进行查询、汇总与分析。

•采集方式

系统支持定时上报与随时抄录远方数据，支持自动补沙与手工补抄，保证数据的完整性。

1）随机召测数据：人工随机召测。

2）主动上报:数据上报、事件上报。

•采集数据项

1）电能数据：包含电能量、电能示值数据等C

2）电气量数据：电压、电流、功率、功率因数、日、月最大需量及发生时间。

3）事件告警记录数据：包含用电特殊、越限记录、复位、停电等。

4.5.Z.3数据管理

•数据检查

1）主站提供采集数据完整性与正确性的检查与分析功能。

2）主站发现特殊数据或者数据不完整时可自动进行补采。

•数据计算

用户可对采集的原始数据与从其他系统获取的数据进行各类计算处理，并可进行各类比对分

析。要紧如下：

1）日电量计算

2）月电量计算

3）数据采集完整率、准确率初步统计等

•电量表码查询

根据操作人员设置的查询条件能够查询符合条件的表码数据。

•电量查询

能够实现对计量点日、月电量数据的查询，可查询到构成计量点表计的表码数据。数据通过表

格方式来进行数据的显示

•曲线数据查询

实现对曲线数据（电压、电流、功率、功率因数等）的查询，根据用户设置好的查询条件,

能够查询出满足条件的数据。

4.524前置机

负责主站与终端通讯与连接管理。

4.5.3能源管理平台模块

图登录

图首页

4.5.3.1数据查询

1）电能量查询

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图日电量棒图

2）抄表报表

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图抄表报表

3）用能曲线监测（电量、功率、电压、电流、功率因数）

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