企業(yè)用電管理信息系統(tǒng)在某煤礦的節(jié)能應(yīng)用.doc

企業(yè)用電管理信息系統(tǒng)在某煤礦的節(jié)能應(yīng)用來源：中國節(jié)能產(chǎn)業(yè)網(wǎng)時(shí)間：2009-11-25 13:23:08企業(yè)用電管理信息系統(tǒng)簡介（Power Data Management簡稱PDM）PDM是面向企業(yè)用電管理信息化，監(jiān)測、診斷和分析企業(yè)用電結(jié)構(gòu)和用電方式存在問題，讓用戶直觀了解用電的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過程，知道自己怎樣在用電，用的是什么樣的電？PDM提供用電和電能質(zhì)量管理的精細(xì)化動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，為實(shí)施節(jié)電改造及節(jié)能考核提供科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。 該系統(tǒng)的核心是一套功能強(qiáng)大的用電數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量分析管理軟件，通過在線用電數(shù)據(jù)采集、處理、分析和統(tǒng)計(jì)，幫助企業(yè)全面了解真實(shí)用電情況和用電環(huán)境。安裝在供電回路和重要負(fù)荷側(cè)的智能電力數(shù)據(jù)采集器，采集和測量供電回路和負(fù)荷的動(dòng)態(tài)用電數(shù)據(jù)，采集器的數(shù)據(jù)經(jīng)過RS-485總線傳送到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器（用電監(jiān)測中心），數(shù)據(jù)經(jīng)過PDM管理系統(tǒng)分析、處理后，用電子表格和圖示信息（趨勢圖、柱狀圖、餅圖）直觀顯示用電數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量狀況。電子報(bào)表和曲線圖可以是每天的、每周的、每月的數(shù)據(jù)，企業(yè)內(nèi)部各部門可以通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，用戶可以按設(shè)定權(quán)限隨時(shí)調(diào)用和查看任意時(shí)段的用電信息。PDM系統(tǒng)提供多種當(dāng)前和歷史用電數(shù)據(jù)以及相關(guān)參量之間的趨勢關(guān)系，通過這些對(duì)比的數(shù)據(jù)和信息，用戶可以直觀了解：電能消耗結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律分析有功、無功及諧波電能消耗結(jié)構(gòu)，調(diào)查最大負(fù)荷、最小負(fù)荷的發(fā)生時(shí)間、變化規(guī)律、系統(tǒng)負(fù)荷率，以及當(dāng)前用電負(fù)荷與供電變壓器和供電線路容量匹配情況，根據(jù)這些動(dòng)態(tài)信息調(diào)整負(fù)荷結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式，實(shí)施錯(cuò)峰填谷、改善三相平衡度，提高負(fù)荷率和功率因數(shù)，降低用電最大需量，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電、合理用電。全面監(jiān)測供電網(wǎng)絡(luò)諧波分量及電壓質(zhì)量隨著非線形負(fù)荷的增加，在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波分量日益嚴(yán)重。諧波分量會(huì)增加電力設(shè)備和線路的損耗，影響運(yùn)行設(shè)備的安全和使用壽命。同時(shí)，畸變的電壓和電流波形還會(huì)導(dǎo)致電能計(jì)量儀表的誤差，影響電費(fèi)計(jì)算的公正性。采用PDM后，用戶可以全面監(jiān)測供電網(wǎng)絡(luò)中的各次諧波分量及變化趨勢，及時(shí)采取措施避免電能質(zhì)量問題的發(fā)生。系統(tǒng)特點(diǎn)及應(yīng)用(1) 投入小，收益大企業(yè)不用增加大的投資，通過對(duì)用電狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測、分析，發(fā)現(xiàn)用電結(jié)構(gòu)中存在的問題，從而“對(duì)癥下藥”，優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)，達(dá)到合理用電，節(jié)約用電。(2) 安裝方便、運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確PDM系統(tǒng)安裝過程簡單，不需要對(duì)原有供電設(shè)備和線路進(jìn)行改造，設(shè)備安裝時(shí)不需要對(duì)供電回路停電。PDM是經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的成熟技術(shù)和產(chǎn)品，建立數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)后，系統(tǒng)經(jīng)快捷設(shè)置，即可自動(dòng)投入運(yùn)行，采集、測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。(3) 操作簡便，易于掌握PDM系統(tǒng)操作簡便，運(yùn)行人員經(jīng)簡單培訓(xùn)即可掌握有關(guān)操作。系統(tǒng)自動(dòng)采集并處理各種動(dòng)態(tài)用電數(shù)據(jù)。在運(yùn)行中調(diào)用數(shù)據(jù)，不需要額外編程和設(shè)置參數(shù)。各種數(shù)據(jù)查閱方便，數(shù)據(jù)保存時(shí)間長達(dá)10年以上，數(shù)據(jù)可按需要自動(dòng)生成各種報(bào)表。(4) 電能消耗狀況動(dòng)態(tài)監(jiān)測、分析PDM系統(tǒng)操作簡便，運(yùn)行人員經(jīng)簡單培訓(xùn)即可掌握有關(guān)操作。系統(tǒng)自動(dòng)采集并處理各種動(dòng)態(tài)用電數(shù)據(jù)。在運(yùn)行中調(diào)用數(shù)據(jù)，不需要額外編程和設(shè)置參數(shù)。各種數(shù)據(jù)查閱方便，數(shù)據(jù)保存時(shí)間長達(dá)10年以上，數(shù)據(jù)可按需要自動(dòng)生成各種報(bào)表。(5) 在線監(jiān)測諧波和電能質(zhì)量很多企業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)供電電源質(zhì)量有較高要求，安裝諧波和電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)往往需要專項(xiàng)投資，因而目前大多數(shù)企業(yè)缺乏對(duì)電能質(zhì)量和諧波數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析手段。PDM系統(tǒng)具有完備的電能質(zhì)量和諧波數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析功能，可以連續(xù)監(jiān)測高危害性諧波發(fā)生時(shí)間和原因，消除因諧波及電能質(zhì)量問題帶來的危害和損耗。用戶只需一次投資，便可實(shí)現(xiàn)電能消耗狀況及諧波監(jiān)測、分析雙重功能。 采用先進(jìn)的電力電子測控技術(shù)開發(fā)的動(dòng)態(tài)諧波濾波無功補(bǔ)償裝備，技術(shù)成熟、效果可靠，結(jié)合PDM系統(tǒng)，可完成對(duì)用戶諧波問題發(fā)現(xiàn)分析治理的一條龍服務(wù)。 (6) 網(wǎng)絡(luò)化共享信息PDM系統(tǒng)可通過企業(yè)局域網(wǎng)、外網(wǎng)等方式實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)。安裝PDM系統(tǒng)后，企業(yè)所屬各級(jí)管理部門都可以通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)察看和了解每個(gè)用電部門和監(jiān)測回路的用電狀況和負(fù)荷變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電方式和用電結(jié)構(gòu)中存在的問題，及時(shí)督促和檢查各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的用電情況，為企業(yè)實(shí)施節(jié)能考核和管理提供科學(xué)依據(jù)。在五陽煤礦系統(tǒng)應(yīng)用2007年初在五陽煤礦安裝PDM系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行，首期在洗煤廠、電石廠、井下3#三條回路安裝智能電力數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)采集、處理平臺(tái)。經(jīng)過一年的試運(yùn)行，在取得預(yù)期效果基礎(chǔ)上，2008年又相繼在其它用電回路上安裝了 13臺(tái)數(shù)據(jù)采集器，更多的負(fù)荷數(shù)據(jù)直觀的反映在后臺(tái)終端上，系統(tǒng)可以、監(jiān)測記錄和分析電能消耗過程和歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)。實(shí)踐證明，采用PDM系統(tǒng)后，五陽煤礦通過優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式，系統(tǒng)運(yùn)行后，洗煤廠由原來精煤耗電7.56kWh/噸下降到現(xiàn)在的6.7kWh/噸，節(jié)電效果達(dá)到11%。系統(tǒng)應(yīng)用效果在線用電狀況監(jiān)測：用電管理負(fù)責(zé)人在辦公室就可以用計(jì)算機(jī)通過局域網(wǎng)，及時(shí)觀察和了解到PDM系統(tǒng)監(jiān)測的用電回路參數(shù)和負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電方式和用電結(jié)構(gòu)中存在的問題，及時(shí)督促和檢查各個(gè)部門和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的用電情況。洗煤廠負(fù)荷分析：通過觀察負(fù)荷曲線，可以看出洗煤廠高負(fù)荷時(shí)段的用電負(fù)荷在1800kW左右,最大時(shí)達(dá)到1944kW，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)段的用電負(fù)荷在250kW左右，日最大和最小負(fù)荷相差1550kW。每日最大負(fù)荷與最小負(fù)荷相差很大，負(fù)荷率較低，負(fù)荷曲線峰谷明顯，用電效率較低。洗煤廠在現(xiàn)有用電方式下，負(fù)荷曲線峰谷明顯，用電效率較低，不過考慮到現(xiàn)有工藝流程和設(shè)備情況，如果對(duì)洗煤廠現(xiàn)有的用電結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造，難度較大。但是五陽煤礦下屬很多廠礦單位，在了解和掌握這些單位各自的用電負(fù)荷變化后，根據(jù)它們的用電特點(diǎn)，可以通過調(diào)整工作時(shí)間和作用方式的手段，對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行“錯(cuò)峰填谷”，使五陽煤礦的用電負(fù)荷達(dá)到在時(shí)序上均勻分布，提高用電效率。負(fù)荷調(diào)整情況：根據(jù)PDM系統(tǒng)給出的信息和數(shù)據(jù)，五陽煤礦合理調(diào)整了運(yùn)行方式和工作時(shí)間，錯(cuò)峰填谷，降低用電最大需量，另外輔以合理投入電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)節(jié)約、合理用電，降低用電成本。 諧波情況：諧波污染會(huì)導(dǎo)致供電線路、電力變壓器和用電設(shè)備發(fā)熱損耗，電力電容器“鼓肚”爆炸，繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置誤動(dòng)作，電能計(jì)量裝置的計(jì)量誤差等。PDM監(jiān)測、記錄的諧波分量如圖2所示。通過查詢洗煤廠諧波數(shù)據(jù)表顯示，洗煤廠回路諧波總電壓在0.5V1.0V的范圍內(nèi)變化，諧波總電流在0.030.08A的范圍內(nèi)波動(dòng)，諧波電壓畸變率為0.53%1.20% 。根據(jù)PDM監(jiān)測、記錄的諧波分量圖，可以看出在各次諧波中5次諧波的諧波分量比較大，諧波電壓最大時(shí)達(dá)到0.95V 。對(duì)比其他安裝PDM系統(tǒng)回路中的諧波情況，發(fā)現(xiàn)通常在每天18：0000：00時(shí)段各回路中5次諧波分量都很大，諧波電壓尖峰時(shí)最高達(dá)到1.2V以上。合理投切功率因數(shù)補(bǔ)償電容器，可以改善供電網(wǎng)絡(luò)的諧波情況。五陽煤礦從提高自身用電管理水平、降低生產(chǎn)成本出發(fā)，通過采用PDM用電管理信息系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)用電進(jìn)行