能源管理系统功能开发概述

2022-09-10

1、系统功能

1）能耗实时监控

通过能量流图（包括电力系统运行图、燃气管网运行图、水系统运行图、热力系统运行图、冷却空气系统运行图、氧气、氮气、氩气）监控屏幕、趋势和警报系统运行图等）实时监控能源生产运行状态。

2）能耗统计分析

电能、燃气、水、蒸汽等各种能源介质的实时测量数据。提供各能源介质按工艺的日或月消耗/发电/回收统计信息，形成日或月报表。

3）能源报警管理

当能源系统出现异常或事故时，企业能源管理中心通过集中监控及时、快速、准确地处置，将能源系统故障的影响降到最低，确保能源系统稳定运行。同时可以对设备运行一段时间的告警信息进行统计查询，可以显示单个设备的详细告警信息，并具有告警确认功能。可用于任意时间段、任意过程的告警统计。 4）能源项目管理

建立能源网络模型或能源控制模型，确保能源供需平衡，制定能源供需规划。根据生产经营计划，制定能源消耗计划和外包计划。

5）能源负荷预测与分析

能耗预测系统通过分析以往的能耗数据，分析设备的工作原理，建立各种能耗模型，通过模型计算和专家系统预测企业的能耗信息。

6）能源调度管理

建立以能源调度指挥为核心的能源信息管理系统，实现适应能源过程系统特点的分散控制和集中管理。

7）能耗设备管理

通过企业用能设备的统一分类，以唯一标识系统为纽带，建立企业生产设备管理的总体框架，实现用能设备台账管理、维修管理、缺陷管理、变更管理、等，实时掌握设备状态和设备运行效率，及时淘汰落后设备，避免重大生产事故。

8）能耗对标管理

通过对年度和季度整体综合能耗数据的统计分析，对产品单耗、厂级能耗、过程能耗进行多角度、多纬度分析，把握与同行业先进水平，及时的工艺优化和设备改造。

9）能耗指标管理

聚焦企业过程能耗管理，下达各过程的能耗指标，并根据自身情况建立合理的能源绩效评价体系，实现企业与企业、流程之间、设备与设备之间的关系设备。两者的科学对比，让能源管理工作更有针对性。

10）能源审计

统计系统收集的能源数据及相关资料，分析企业使用和经营中的能源消耗现状，找出企业节能薄弱环节，制定节能改造目标，报送业主单位进行审核，确立企业节能改造目标。

11）能源成本评估管理

通过能源管理系统的规划流程、平衡预测、各主要工序能源生产与消耗的监测分析，实现能源的工序成本核算，对各工序、设备的能源成本进行核算对企业的能源成本进行分类，将能源消耗转化为实际成本，建立客观数据化的能源成本消耗评价体系。

12）环境排放监测

建立企业废水、废气、废弃物等污染物排放监测，建立污染物排放与回收机制。重点统计企业主要污染物排放情况，与国家标准进行比对，超标信息通过系统提示或手机短信、邮件等形式以报警信息的形式通知用户。污染物排放数据可按标准实时上报相关部门。

5、基于能源优化改进的优化调度决策管理

通过能源调度决策系统，调度管理人员可以监控能源系统的主要设备状态、能源流向、网络运行情况、各相关系统运行状况、相关环境信息、能源平衡动态趋势、调度日志，对运行事故预案等进行全面监控，通过声、光、色的变化，有效区分这些信息的来源和意义。在活动期间实施能源应急调度策略。同时，根据计量检测能量的历史数据和当前数据建立数据仓库，对相关数据进行过滤和整理，自动、科学地分析、计算、统计、分类、展示、预测自产，未来能源的外包和消费。帮助调度员发现不平衡趋势和事故趋势，保障能源供应安全稳定，实现节能增效。

优化调度决策系统是以能效指标量化分析和标杆数据管理为基础，以日常运行数据和质量数据的能效监测作为决策的基本依据。利用企业和集团的投入产出数据，实现局部和全局生产效率的优化（可以分别基于成本效率和产出效率），确定提高能效的改进方向和量化的改进空间，发现出最佳实践。基于实时运行数据，采用6σ在线计算工艺能力和工艺性能指标工厂能耗管理系统，确定需要改进的工艺变量的卡边运行边界，确定能效和材料的改进效率是通过改进过程配置和时间来提高控制回路的性能来实现的。并提供与改进潜力相对应的参考数据。如果确定需要提高控制环性能，提供在线闭环PID参数整定工具，在线给出PID参数整定操作指导，实现并获得相应的节能效果。

优化调度决策系统还关注生产过程中的投入产出数据、工厂运行和调度计划数据，进行能效预测和优化。利用调度和规划数据，结合设备历史上的最佳运行实践或行业内同类设备的最佳实践，采用动态规划优化算法，为相关单位、设备、工厂获取最高效的能效，企业和团体要满足作业计划要求，做好作业指导。以投入产出数据为基础，结合装置历史上的最佳运行实践或行业内同类装置的最佳实践等，对原材料消耗系数和供给系数的最优运行指导得到输出。将投入产出数据与生产经营效率优化相结合，采用数据包络（DEA）优化分析方法（固定尺度和可变尺度），从规模、技术、管理三个方面获得能效提升的方向和量化与运营效率评价 在空间上，可以从横向（多单元、多厂）和纵向（同一单元、工厂或集团的多个运营周期）确定最佳实践，为运营商提供精准的量化运营指导。

优化调度决策系统为能效管理提供了更贴近工厂企业实际情况的解决方案。实现了基于数据的能效解释结构模型与基于生产过程先验知识的过程拓扑模型的融合，保证能效管理模型与生产过程高度一致，提高了有效性和适用性能效管理；数据、质量数据、计划调度数据通过智能算法和投入产出模型有机整合，实现调度计划、作业、优化的动态一致性管控。系统使用的各种算法和方法都经过实际生产过程的相关数据研究验证，具有良好的实际应用基础。

该系统可为能效量化管理和能效明星示范项目提供系统支持，从而完善能效管理体系，提高能效量化管理水平。

1）根据历史数据，动态管理运行参数和控制指标的可实现目标值（），并使用输入输出模型识别运行漂移；

2）使用基于6σ的统计过程控制和数据包络方法，识别最优运行边界，动态诊断设备运行健康状态；

3）利用 DEA 效率及时确定最佳运营实践并确定优先事项、方向和改进空间；

4）提供任意时间粒度的能效和性能评价指标；

5）根据生产指导和最佳实践，优化和预测最佳运行参数和指标；

6）利用P&ID的过程连接知识和基于过程运行数据的偏相关系数，建立过程过程的可达性和邻接信息，识别并确定过程过程因果关系的解释结构层次模型, 快速准确地确定能源效率影响的根本原因。

系统可以提供设备和工厂优化的消耗系数和供给系数；根据生产计划（指令）和最佳作业目标动态预测最佳工作点；动态提供卡边操作指导，诊断设备运行健康状况，确定需要改进的主要因素；动态提供最优运行目标，以及实现最优运行目标的量化改进空间；动态计算装置基于非参数生产函数的生产经营效率指标，为以效率最优为目标的量化经营提供了改进空间；根据因果关系的层次解释结构模型聚合数据，不断积累知识；根据输入输出模型生成经过审计的可合并报告。并提供通用数据接口，进行多维度深入分析，提高能源效率和盈利能力的跟踪和报告能力，提升内部运营、管控和决策能力。