南京瑞能電氣自動化有限公司
能源管理系統(tǒng)
能量管理自動化系統(tǒng)采用基于 JAVA 跨平臺設(shè)計(jì)架構(gòu),采用三層體系結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)良的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算,將業(yè)務(wù)邏輯集中管理,由服務(wù)器直接與數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)處理效率。
NZ-EMS 以能源采集、統(tǒng)計(jì)和結(jié)算為主,并兼顧考核功能,如母線能源平衡、線損、網(wǎng)損、變損等計(jì)算的需要。能源管理自動化系統(tǒng)支持以網(wǎng)絡(luò)、撥號、串口等多種通訊方式與數(shù)據(jù)采集終端通訊,實(shí)現(xiàn)對各種關(guān)口和不同用電性質(zhì)的能源及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集和結(jié)算,并生成各種數(shù)據(jù)報表。人機(jī)界面采用 C/S 和 B/S 相結(jié)合的客戶訪問模式,易于用戶使用和管理。同時,系統(tǒng)具有良好的開放性、跨平臺性、易維護(hù)行、安全性、可靠性。
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1. 數(shù)據(jù)采集和處理
通過綜保裝置、低壓智能儀表、電度量表計(jì)以及其他非電量能源計(jì)量表計(jì)采集的有關(guān)信息,檢測出事件、故障、 變位信號及模擬量正常,越限信息等狀態(tài),進(jìn)行包括對數(shù)據(jù)合理性校驗(yàn)在內(nèi)的各種預(yù)處理,實(shí)時更新數(shù)據(jù)庫。
模擬量和數(shù)據(jù)量的采集按前面所述的“能源實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)功能配置”要求采集,采集的掃描周期可任意分別設(shè)置。 事故順序記錄(SOE)和操作記錄:對斷路器位置信號、綜保動作信號等需快速反應(yīng)的開關(guān)量采用中斷方式,按
其變位發(fā)生時間的先后順序進(jìn)行事件順序記錄。能源實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)接收的保護(hù)動作、設(shè)備狀態(tài)變位,模擬量越限等信息,在CRT 上顯示動作順序并在打印機(jī)上打印。順序事件的存檔時間可靈活設(shè)定。
事故追憶的時間跨度、記錄點(diǎn)的時間間隔能自行設(shè)定,并可選擇任意畫面進(jìn)行事故回放。 2. 監(jiān)控和報警
系統(tǒng)定期對模擬量(包括現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù))參數(shù)進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)越限立即報告,對每個測量值(包括計(jì)量值),至少能夠設(shè)置四種運(yùn)限值(低低限、低限、高限、高高限),分別可以定義作為預(yù)告報警和事故報警進(jìn)行不同處理。報警限值可以修改。為避免被測值在限制附近擺動造成多重報警,采用報警死區(qū),報警死區(qū)可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況靈活配置。
當(dāng)開關(guān)及設(shè)備狀態(tài)發(fā)生事故變位時能自動推出標(biāo)示有故障設(shè)備的畫面并給出聲光告警及文字提示;對于非事故變 位,畫面上的開關(guān)及設(shè)備只閃爍、改變顏色和給出文字提示。
定義報警記錄表其內(nèi)容包括報警事件名、報警事件描述、報警時間和表示此項(xiàng)報警是否被確認(rèn)的“確認(rèn)標(biāo)志”。 系統(tǒng)具有對數(shù)字量和模擬量告警信息的在線禁止和恢復(fù)功能。
3. 控制和操作
控制對象按前面所述的“能源實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)功能配置”要求遙控遙調(diào)功能的控制對象進(jìn)行軟件控制操作。 控制和操作具有軟件防誤功能,能防止硬件損壞,軟件飛車導(dǎo)致的誤出口。
有操作權(quán)限等級管理,只有輸入正常的操作員口令,監(jiān)護(hù)人口令才有權(quán)進(jìn)行操作控制和參數(shù)修改。 對控制和操作的開關(guān)等控制對象有閉鎖、解鎖操作功能。
4. 統(tǒng)計(jì)計(jì)算
本系統(tǒng)除大量的實(shí)測點(diǎn)外,還有大量的計(jì)算點(diǎn),因此要求,在系統(tǒng)啟動后,按照數(shù)據(jù)變化及規(guī)定的周期、時段不 斷的處理計(jì)算點(diǎn)。
對模擬量、數(shù)字量及狀態(tài)量均可計(jì)算。對所有系統(tǒng)中虛點(diǎn)的計(jì)算與實(shí)點(diǎn)一致。 計(jì)算包括各種計(jì)算類型,電力系統(tǒng)、非電量能源系統(tǒng)的通用計(jì)算均可完成。5. 同步對時
接收 GPS 標(biāo)準(zhǔn)對時信號,對站控層各工作站及監(jiān)控層各單元等有關(guān)設(shè)備的時鐘進(jìn)行校正。對時采用軟對時和硬對時組合方式。
6. 智能操作票
從間隔層設(shè)備或系統(tǒng)主機(jī)獲取變電所各設(shè)備的位置及狀態(tài)信息。 具有操作票生成、編輯修改、存儲、檢索、打印功能。
通過計(jì)算機(jī)屏幕上的一次接線圖,進(jìn)行模擬操作后自動生成操作票。 進(jìn)行操作模擬預(yù)演。操作提示、操作錯誤告警。
智能操作票功能的運(yùn)行不會對系統(tǒng)的正常操作有任何影響。
7. 制表打印
制表:操作員能在 CRT 上以交互方式定義報表格式、報表數(shù)據(jù)等。
打印:提供實(shí)時打印、定時打印、隨機(jī)打印功能,支持對圖形、報表、曲線、報警信息、各種統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果等的
打印功能。
8)人機(jī)界面
畫面顯示主要種類:
i. 主接線圖、棒狀圖、曲線圖、各種表格及趨勢;
ii. 動態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時顯示;
iii. 全部的事故信號和預(yù)告信號,具有分類告警畫面;
iv. 保護(hù)設(shè)備配置圖:表示出各套保護(hù)設(shè)備的投切情況、整定值、壓板位置等;
v. 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置圖及運(yùn)行工況圖;
vi. 非電量系統(tǒng)硬件配置圖及運(yùn)行工況圖;
vii. 熱工儀表數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、動能管理報表子系統(tǒng)。9)調(diào)度運(yùn)行日志管理
系統(tǒng)能根據(jù)用戶的自定義內(nèi)容,編輯調(diào)度運(yùn)行日志界面,為調(diào)度人員提供直觀、方便的數(shù)據(jù)、信息錄入和傳遞及
查詢服務(wù)。
10) 系統(tǒng)安全權(quán)限設(shè)置
系統(tǒng)以任務(wù)為單位進(jìn)行授權(quán)和權(quán)限設(shè)置,能對每個用戶進(jìn)行口令和操作權(quán)限管理,能給不同用戶分配不同的系統(tǒng) 訪問和操作權(quán)限。系統(tǒng)操作權(quán)限至少分為 4 個級別:
值班類:可瀏覽和監(jiān)視接線圖、報表和曲線;
調(diào)度員:與值班類權(quán)限相比,增加遙控權(quán)限,可手動切換主備機(jī);
系統(tǒng)維護(hù)員:可進(jìn)行圖形編輯、數(shù)據(jù)庫生成和修改、報表和曲線的生成和修改、歷史數(shù)據(jù)存儲周期設(shè)定;
系統(tǒng)管理員:具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組網(wǎng)和接點(diǎn)功能配置權(quán)限;可對所有控制操作實(shí)施安全檢查,并提供詳細(xì)記錄備
查。
11) 數(shù)據(jù)庫
實(shí)時數(shù)據(jù)庫:保存的是從各個站點(diǎn)采集上來的實(shí)時數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)在每次掃描周期之后被刷新一次,在實(shí)時數(shù)據(jù)庫
中可以保存模擬量、數(shù)字量、脈沖量、控制量、計(jì)算量、設(shè)定點(diǎn)控制輸出等多種類型的點(diǎn)。并提供數(shù)據(jù)庫生成、查詢、 備份、編輯等功能。
歷史數(shù)據(jù)庫:存儲于通用關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,其數(shù)據(jù)類型是需要長期保存的各種類型的數(shù)據(jù),并提供完善的歷史數(shù)據(jù) 備份、轉(zhuǎn)存機(jī)制;支持對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除、修改操作;并進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限檢查和記錄;歷史數(shù)據(jù)的查詢處理納入統(tǒng)一的權(quán)限管范疇。
12) 能源負(fù)荷監(jiān)測
在監(jiān)控中心能對能源表計(jì)的峰谷平各時段進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整,建立成組或單個終端的功率控制時段的預(yù)警機(jī)制,并 能定時和隨機(jī)遠(yuǎn)方抄表。
13) 負(fù)荷預(yù)測與需量控制
通過超短期負(fù)荷預(yù)測,確定負(fù)荷趨勢,優(yōu)選可控負(fù)荷,提供最大需量預(yù)警模型,根據(jù)設(shè)定需量標(biāo)準(zhǔn)值、報警比例 值、跳閘比例值、恢復(fù)比例值、恢復(fù)時間等量,確定最大需量的控制方案。
14) 在線系統(tǒng)設(shè)備自診斷與冗余管理
系統(tǒng)具有在線自診斷功能,實(shí)時監(jiān)視各設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)或裝置的運(yùn)行狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)異?;蚬收狭⒓聪蛳到y(tǒng)告警并提 示相關(guān)信息。當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備發(fā)生一般性軟件異常時,可以自動恢復(fù)正常運(yùn)行。設(shè)備具有看門狗和電源監(jiān)測硬件,在軟件死鎖或電源掉電恢復(fù)后,設(shè)備能夠自啟動,恢復(fù)正常的運(yùn)行。
15) WEB 功能
系統(tǒng)提供完備的WEB 功能,支持有一定權(quán)限的用戶使用 WEB 瀏覽系統(tǒng),能夠通過 WEB 服務(wù)器從 Internet 網(wǎng)上,
看到與運(yùn)行人員界面風(fēng)格和內(nèi)容完全相同的系統(tǒng)中各種趨勢、實(shí)時報表、能源統(tǒng)計(jì)、分析數(shù)據(jù)和有關(guān)參數(shù)信息等。
系統(tǒng)提供的 WEB 功能遵循電力系統(tǒng)安全工作區(qū)相關(guān)規(guī)定,通道必須是單向的,并且是安全的物理隔離和路由管理。16)圖形編輯系統(tǒng)
系統(tǒng)提供靈活方便的圖形編輯功能,用戶可在圖形繪制過程中直接建立設(shè)備之間的拓?fù)潢P(guān)系,實(shí)現(xiàn)圖、模、庫一 體化錄入功能。圖形系統(tǒng)兼容多種圖形格式,可識別 AutoCAD 等多種制圖軟件生成的圖形文件。
此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以為用戶提供能源計(jì)量結(jié)算、能源的優(yōu)化控制、能源預(yù)測分析、運(yùn)行管理支持等一攬子解決方案為 目的,建立提升企業(yè)能源利用率,降低企業(yè)能耗的管理平臺。
系統(tǒng)通過能源監(jiān)控子系統(tǒng)采集來的各單位綜合能源消耗量,再通過人工錄入的相關(guān)財(cái)務(wù)、供應(yīng)以及生產(chǎn)產(chǎn)量等部 分補(bǔ)充數(shù)據(jù),以獲得各部門完整的能源信息,形成能源管理信息系統(tǒng)。
能源管理信息系統(tǒng)包括:計(jì)量結(jié)算系統(tǒng)、設(shè)備優(yōu)化控制系統(tǒng)和能耗分析系統(tǒng)。 1)能源計(jì)量結(jié)算系統(tǒng)
此系統(tǒng)提供小時統(tǒng)計(jì)、日統(tǒng)計(jì)、時段統(tǒng)計(jì)、月統(tǒng)計(jì)、年統(tǒng)計(jì),自定義模型等統(tǒng)計(jì)模型。對于能源還考慮多時段統(tǒng) 計(jì),自定義諸如峰、平、谷等時段統(tǒng)計(jì)模型,自定義部分重要線路時段統(tǒng)計(jì)(手動或自動)。
此系統(tǒng)生成的統(tǒng)計(jì)結(jié)算報表,用戶能夠靈活配置。2)設(shè)備優(yōu)化控制系統(tǒng)
設(shè)備優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件通過能源監(jiān)控系統(tǒng)對動力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的采集、記錄、統(tǒng)計(jì),分析設(shè)備運(yùn)行效率,提 供控制系統(tǒng)負(fù)荷的運(yùn)行方案,來實(shí)現(xiàn)動力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。
3) 能耗分析系統(tǒng)
此系統(tǒng)的作用在于實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)采集到的用戶各部門、各能耗設(shè)備的電、水、煤、蒸汽、空壓氣等能源記錄數(shù)據(jù), 對用戶的各個考核單位,能耗設(shè)備以及考核產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的能耗統(tǒng)計(jì)分析。為能源調(diào)度管理提出用能設(shè)備節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化方案,為能源管理決策部門和各用能單位,提供降低產(chǎn)品單耗和管理節(jié)能的方向。
4) 能耗考核
按照考核部門、考核產(chǎn)品、能耗設(shè)備三方面,以月或產(chǎn)品周期指定能源(水、電、煤、氣、汽)的定額消耗量, 建立能耗考核信息。
5) 能耗統(tǒng)計(jì)
能耗統(tǒng)計(jì)包括部門能耗統(tǒng)計(jì),設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì),產(chǎn)品信息統(tǒng)計(jì)信息錄入,產(chǎn)品能耗統(tǒng)計(jì)。并根據(jù)不同情況,分別提 供班、日、月、季、年度、自定義報表;同時提供能耗的查詢和報表打印功能功能。
6) 能耗成本分析
成本分析包括:同一部門不同時期成本分析,不同部門同一時期成本分析,同一設(shè)備不同時期成本分析,不同設(shè) 備同一時期成本分析,同一產(chǎn)品不同時期成本分析,不同產(chǎn)品同一時期成本分析。
7) 節(jié)能分析
節(jié)能分析包括:單位節(jié)能分析,設(shè)備節(jié)能分析,產(chǎn)品節(jié)能分析。 8)能耗預(yù)測
根據(jù)分析考核單位、考核產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個方面的能源(水、電、煤、氣、汽)計(jì)劃消耗情況和實(shí)際消耗情況, 運(yùn)用專業(yè)的預(yù)測算法預(yù)測考核單位、考核產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個方面對能源(水、電、煤、氣、汽)的未來不同時期的使用消耗情況。
9) 能源平衡管理
根據(jù)能量守恒的原則實(shí)施對能源的實(shí)時平衡管理,按對生產(chǎn)、安全和經(jīng)濟(jì)性制訂用能的平衡原則;制訂異常情況 下的能源調(diào)度方案和緊急減負(fù)荷策略;向調(diào)度提供實(shí)時平衡方案的定量數(shù)據(jù)。
10) 重點(diǎn)能量統(tǒng)計(jì)管理
具備對不同工藝或負(fù)載消耗能量單獨(dú)統(tǒng)計(jì)管理。