企业电力能耗管理系统详细介绍

1概述 

电力需求侧电能管理系统作为电力需求侧管理应用的有效抓手，企业通过搭建电力需求侧电能管理系统可以优化用电方式，提高终端用电效率，优化资源配置，从而实现用电管理成本最小化，改善和保护了环境。

2意义

2.1完善电能信息的采集、存储、管理和利用

        企业建立电力需求侧电能管理系统，就获得了电能系统的***手资料，经过数据分析、处理和加工，在电能管理中心控制室的调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统运行情况：系统运行是否正常、运行状态是否安全稳定、能源调度分配是否合理等，并能在需要时及时采取调度措施，使系统尽可能运行在状态。

2.2规范电能系统的自动化系统设计

确保系统设计的标准化、规范化，使系统的能反映当前自动化行业的水平，做到系统安全、可靠、经济，系统可扩展、可维护和易操作。

2.3实现对电能系统的分散控制和集中管理

      针对企业生产工艺系统的分散和电能管理要求集中的特点，建立以电能调度指挥为中心的电能信息管理系统，实现电力系统的分散控制和集中管理。

2.4减少能源管理环节，优化能源管理流程，建立客观能源消耗评价体系

      实现对用电设备的运行管理，有效实施以客观数据为依据的电能消耗评价体系，减少电能管理的成本，提高电能管理的效率，及时了解真实的电力能耗情况和提出节能降耗的技术和管理措施，协助公司管理者制订电能管理措施和考核办法，向电能管理要效益。

2.5减少能源系统运行成本，提高劳动生产率

      电力需求侧电能管理系统的最终目标是实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。

2.6加快能源系统的故障和异常处理，提高对全厂性能源事故的反应能力

      电力需求侧电能管理系统建成后，能源调度人员对能源系统的异常和事故的反应处理速度能够得到***提高。能源调度可以通过系统迅速从全局的角度了解系统的运行状况，故障的影响程度等，及时采取系统的措施，限制故障范围的进一步扩大，并有效恢复系统的正常运行。

2.7通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境

      电力需求侧电能管理系统建成后，将通过优化电能管理的方式和方法，改进能源平衡的技术手段，实时了解全厂的电能需求和消耗的状况，有效地减少电能损耗，使电能的合理利用达到一个新的水平。

2.8为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件

      本系统不仅可以有效解决能源实时平衡管理和监控管理，还可以通过对大量历史数据的归档和管理，为采用进一步的工具进行数据挖掘、分析、加工和处理创造条件。数据是财富，数据可以成为信息，将为公司的高端能源管理提供现实的可能性。

3需求分析

     企业建立电力需求侧管理系统，首先要实现集过程监控、电能管理、能源调度为一体的管控一体化计算机网络信息系统。结合电能的使用分布情况，构建经济、适用、安全、可靠的电能管理中心，实现企业全部变电站和重要用电设备的集中监控和供配电系统的分析和调度员仿真培训，提高系统供电的可靠性。

     其次，系统要实现供配电系统的经济运行提供决策指导，确保企业生产安全、可靠、经济、优质运行，实现企业从经验型到分析型管理调度职能的转变，强化企业整体的电能调度与管理，从根本上解决电力能源的利用与浪费问题。

     ***，电力需求侧电能管理系统要实现电能管理的信息化和现代化，完成对公司电能数据的宏观和微观上的调度，从而提高企业生产效率并增强企业竞争力。

4建设依据

4.1系统建设内容

       ***、电力需求侧电能管理系统要实现电力数据采集系统的建设，完善对现场电能数据的采集和用电设备的实时监控。

       ***，电力需求侧电能管理系统要实现对能源介质和生产过程的实时调控。系统要以运行数据指导企业实现对控制系统进行必要的改造，主要包括两方面：一方面是电力输送控制系统的改造，用于适应自动化控制；另一方面是电力生产控制系统改造，用于实现动态管理和实时监测。

      第三，电力需求侧电能管理系统通过基础软件、控制系统、基础硬件、现场视频监控和电能管理中心大厅等基础平台设施，实现企业电能管理的集中控制。电力需求侧电能管理系统采用的建设基础技术包括系统集成和应用集成技术、现代计算机和网络技术、数据库和实时数据库技术、数据分析和预测技术等。

4.2系统设计原则

     可扩展性:系统的设计上一方面要全面满足当前环境下的需求及未来一段时间的应用需求，另一方面要能方便地进行功能扩展，可灵活增添删减功能模块。

可集成性:从技术发展角度和用户需求来看，软件结构本身应能与上层应用系统集成，做到信息共享和资源数据共享。

5 系统整体结构

湖南良源自动化（该公司致力于自动化系统集成、信息化系统开发、DCS系统开发、PLC系统开发、低压配电柜成套、变频软起传动系统开发，详细信息详见）的工程师们多年来一直致力于该系统的开发与应用，如下只是典型的案例，具体项目会根据实际情况采取相应的解决方案。

5.1系统拓扑

现场采集层设计

       现场采集层的设计内容主要针对现场各类电能、电压、电流等仪表数据的采集和重要生产工艺或耗能设备的数据监控，必要的情况下也可以将其他介质能源的监控纳入到该电能管理系统中来。

       根据实际现场的实际情况，以就近原则将各类电能表、综保等设备通过232/485等接口接入到现场采集设备，对于较远物理位置的设备或仪表，通过串口服务器转换成以太网后，再通过现场数据采集网关接入；数据采集网关对现场所有数据整理分类后，统一以标准的电力协议对上层网络进行数据转发。

       对于现场的重要生产工艺设备或大耗能设备的数据接入，可以直接从现场的SCADA系统或DCS系统进行数据采集，现场数据采集网关提供多个互不干扰的以太网口，对不同网段的系统进行数据采集的同时，***各SCADA或DCS局部网络的独立性。

网络安隔离层设计

       安全隔离网关实现对所有的采集网关的数据汇总，对下采集所有采集网关的数据，对上通过物理隔离后将数据转发到中心应用层；在办公网和电力能源网之间设置工业防火墙来避免办公环境下的病毒浸入电力能源网；***整个网络的安全稳定运行。

中心应用层设计

电力需求侧电能管理系统在中心机房进行整体部署，将部署多台IO服务器，每2台互为冗余形成双冗余采集链路，并将数据传输到实时/历史服务器进行实时存储。历史数据服务器同样按照冗余架构部署，并配置磁盘阵列作为历史数据的物理存储设备，进一步加强历史数据存储的稳定性和容量保障。同时实时历史服务器将数据转发到应用服务器的关系数据库中，为电能管理的整体电能分析做好数据支撑工作。

5.2设备能耗分析

       电力需求侧电能管理系统能够实现同一设备在不同时段的用能分析比较；能实现相同设备在同一时段的用能分析及比较；能实现关联指标在同一坐标平面内的关联分析管理，调节设备的负荷需量。

       电力需求侧电能管理系统通过对电能实时采集、动态监测、能耗分析、成本核算、绩效考核和报表发布等功能，实现企业电能管理的精细化，促进节能降耗。简洁明了地显示当月、当年用能情况，并与往年同期用能进行对比，掌握用能趋势。实时动态监测企业当前用电功率。通过设置每日用能的计划值，实现用能的定额管理，并与实际用能进行对比，对可能出现的用能突增进行预警。将各类用能折算为标准煤，使用户全局掌握企业用能情况。   

6系统安全管理

      系统安全的核心是网络安全，网络信息安全是保障本系统正常运行的一个重要条件，方案中我们基于几下几方面考虑 ：

6.1身份验证

      身份验证负责确认申请网络服务的人，对用户进行验证。为了访问网络及其服务，一个用户必须输入网络登陆ID和密码，以供安全服务器进行身份验证。

6.2授权

     身份验证控制谁可以访问网络资源，而授权规定了访问资源以后他们能做什么。授权对应用过程和用户授与了特权。授权对于不同的用户是不同的，取决于用户的工作职责。

6.3审核

    为了有效地分析网络的安全性并且对安全事件做出响应，我们采取***方式采集网络活动数据。

    审核数据包括任何人所作的试图通过身份验证和获得授权的尝试。审核数据还包括对用户所作的改变访问权限尝试的记录。并且审核日志中的所有数据都打上时间标签。

6.4数据加密

    加密是一个对数据进行编码的过程，目的是为了防止目标接受方以外的人读取数据。加密设备在把数据放入网络之前先对其进行加密；解密设备在把数据传送到应用程序之前先对其进行解密。路由器、服务器、终端设备均可以作为加密和解密设备。SCADA软件本身采用专门工业通讯协议，具有解加密功能。

    加密是一个非常必要的安全部件，因为它提供了数据的保密性。它也可以用来确认数据发送者的身份。

6.5数据包过滤

    在路由器和交换机上建立数据包过滤器，从而接受或拒绝来自特定地址或服务的数据包。数据包过滤器扩充了身份验证和授权的机制。它们能够保护网络资源免受非授权的使用、盗用、破坏和禁止服务攻止。

6.6防火墙

    防火墙是在两个或多个网络的边界处用来加强安全策略的一个系统或若干系统的组合。我们在调度中心与电信公网的入口配置硬件防火墙***网络安全。

6.7物理安全和容错能力

    物理安全性指保护资源免受自然灾害的侵害，根据系统特定要求，安装物理安全措施以保护核心路由器，服务器、主机及备份存储设备。关键设备做冗余处理，调度中心异地数据备份和灾难恢复。