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推进电力企业能源管理系统标准化建设

近年来,随着国家将能源保障、节能减排提升至国家战略高度,国内各行各业,尤其是重点能耗大户,逐渐将节能减排纳入到重点工作当中。能源管理信息系统是信息技术、能源管理技术和自动化与控制等技术的融合与集成,可驱动能源的高效利用和经济成本降低的综合管理系统。为了深化和落实我国节能减排政策,推动节能减排工作健康有序发展,作为能源消耗大户的电力企业有必要按照“信息化、自动化”的建设要求,建设电力企业能源管理系统,并制定相关标准和规范。


电力企业的信息化发展


近年来,电力企业的信息化发展迅猛,基于高速电力通信网,电网企业和发电企业都建立了很多信息化系统,如国家电网企业建设的一体化企业级信息平台SG186工程,包含八大业务应用与六个保障体系。但这些系统大多是针对传统的企业生产经营管理业务,目前还没有专项系统解决企业能源管理的问题。一些火电企业虽然已开始使用能源管理系统提高企业能效,但各单位建设分散,无法共享贯通,系统可应用性良莠不齐。为了促进电力企业能源管理系统的建设工作,做好电力企业能源管控,提升电力企业能源管理系统可用性、实用性,引导其走向统一,规范化发展,电力企业能源管理系统标准体系亟待建设。为此,中国电力企业联合会组织中国电力科学研究院等开展了该类标准研究和编制,发布了T/CEC 104-2016《电力企业能源管理系统设计导则》和T/CEC 105-2016《电力企业能源管理系统验收导则》两个中电联标准,为电力企业能源管理系统的设计、建设及验收提供参考依据。


电力企业能源管理系统架构设计


电力企业能源管理系统是实现电力企业能源监测、计量、统计、分析和能源管理等功能,以合理利用能源、降低单位产品能源消耗、提高经济效益或降低二氧化碳排放量等为目的的双向互动信息化系统。系统的架构设计决定了电力企业能源管理系统的稳定性、扩展性、有效性。架构设计用来描述系统内模块之间的关系,通常采用三层模式,包括数据采集层、通信网络层和主站应用层。

数据采集层主要功能是将数据从设备采集到数据集中终端,为系统的数据处理做初步的归类整理。具体体现为通过部署在采集点的监测终端或通过交互式信息输入,采集用户数据和用户信息的输入,达到电力企业能源管理系统数据的汇集目的。

通信网络层主要功能是连接数据采集层与主站应用层,将采集数据准确安全地传送至主站。通信网络层由传输网络及相关设备组成,采用通用数据访问接口,利用传输网络实现数据的读取、传输等操作。

主站应用层主要功能是处理分析通信网络层传递的监测数据,由前置服务器、数据库服务器、应用服务器及辅助设备等组成。其中主站App又可分为数据存储层、数据访问层、业务应用层和应用表示层四个层数。它是整个系统的管理中心,负责信息存储、信息服务、定义业务规则以及提供各类用户服务等,包括本地、远程和移动终端服务。


电力企业能源管理系统建设原则


电力企业在建设能源管理系统过程中会遇到诸多问题,为了更好地建设通用性强的能源管理系统,需要在标准体系中明确系统的设计原则,电力企业能源管理系统的设计原则包括:

能源管控精确化。电力企业能源管理系统应具有能源分类管控的能力,可以将电、水、气、煤、油等能源分类、分项计量,实现电力企业能源的精确管控。

能源管控全面化。针对电力企业的组织架构,将企业分支机构或子企业的能源分级管理,逐级采集、汇总分析,做到管控全覆盖。

能耗监测实时化。电力企业能源管理系统应具备能耗监测的实时性,将系统内管控的设备运行数据实时采集、记录、分析并展示,以便出现能耗异常时可以马上作出反应。

能效模型专业化。电力企业能源管理系统可通过提供系统级和设备级等多层次的专业能效分析模型,扩展系统功能,支撑电力企业能源管理系统深入分析,更具针对性。

数据服务共享化。电力企业能源管理系统应结合当下先进的大数据技术,建立统一的数据发布与共享平台,使数据中心可快速反映海量监测数据,从而实现大范围数据共享与管控。


电力企业能源管理系统功能设计


由于电力企业本身包含的业务种类较多,电力企业能源管理系统的标准化建设需要将各类能源管理业务归纳整理,统一标准,适用于电力企业能源管理系统的设计、建设、验收及运行等。电力企业能源管理系统的功能与内容需要既归纳传统能源管理系统的通用功能,也具有针对电力企业的专有功能。总而言之,具体的主要功能包括信息采集、数据管理、事件管理、运行管理、监测与分析等,同时,需保证通信的规范性、信息安全性及系统可靠、稳定性等。

考虑到各类不同的电力企业业务及能力的差异,将监测与分析功能分为基本功能与扩展功能两部分,以确保系统的通用性。基本功能主要涵盖电力企业能源管理系统运行的必要环节及功能,包括用能监测、用能分析、能效对标、能效评估及报表分析。系统通过设备和生产系统数据监测得到基础数据,根据基础数据进行基本的耗能性、经济性分析,辅以与各类指标值对标认清自己企业的能耗水平,可以提出粗略的节能建议和方案供给电力企业参考,最终以报表的形式存档使用。扩展功能的设计是针对有能力更深入开展能源管理的电力企业,这些功能几乎囊括了现有能源管理系统的高级功能,更完备,更强大。扩展功能包括运行优化、能源考核及经济性分析、能源计划管理、节能管理、电力需求响应功能等。在基础功能的基础上,电力企业能源管理系统可以建立更精确的能效分析模型,引导企业能源管控,与经济分析结合、能源预测都是为能源管理系统发展迈进了一大步。电力需求响应功能可根据电价信号或激励机制作出响应并调整用电方式,积极参与电网调峰的同时可为企业降低能源损耗。


电力企业能源管理系统验收规范


电力企业能源管理系统在建设完成后,需要依据国家及行业有关法规、标准和规范对系统验收,验收规范需有针对性地覆盖验收的各个环节。验收规范需辅助电力企业能源管理系统验收工作,从系统功能、硬件、App等方面验证系统是否符合设计要求,验收规范至少应在基本规定、验收要求、验收内容等方面全面约束电力企业能源管理系统的验收。基本规定需规范电力企业能源管理系统的验收程序、验收准备资料等内容,其中,验收程序应涉及验收的申请与受理、制定验收方案、资料审查与测评、形成验收结论等,验收准备资料应尽可能全地提交系统从规划开始涉及的全部资料。验收要求需规范电力企业能源管理系统验收的系统验收依据、系统验收条件、试运行及初验和验收相关方职责等内容。其中,试运行及初验应详细规定满足试运行及初验的申请条件,做好充分的预验收准备,在节省人力物力的情况下提高验收效率,同时也为项目建设单位顺利通过最终验收争取足够多的时间调试整改。验收相关方包括电力企业、验收组织、项目建设单位等,明确项目相关方职责也是验收要求的重要内容。验收内容规定了一般要求、系统安全与性能检查、系统功能检查、系统通信检查、其他项目检查、验收结果判定和资料归档等事项。验收内容规定的核心是要符合系统设计导则所规范的信息采集、数据管理等系统功能以及系统性能等,从而全面规范电力企业能源管理系统的验收。


电力企业能源管理系统标准化建设的应用与展望


电力企业能源管理系统标准化建设的最终目的是建立完善的标准体系,为电力企业建立能源管理系统提供依据。标准体系至少应包括设计导则、建设规范、验收规范、运维规范、设备技术规范、监控系统、服务平台规范、通信规约等系列标准。

电力企业能源管理系统建设应充分结合能源管理现有技术、文件要求,并针对系统功能等关键内容统筹整合、提炼,实现规范系统内容、有效进行能源管控的目的。电力企业能源管理系统标准体系将成为电力企业建设能源管理系统的重要依据。除针对设计原则、验收规范的标准约束外,还要特别关注建设过程中客户关注度高、技术实现难的重要环节的规范细化和标准化工作。

为推动电力企业能源管理系统标准化建设工作,中国电力企业联合会发布的T/CEC 104—2016《电力企业能源管理系统设计导则》T/CEC 105—2016《电力企业能源管理系统验收规范》两项中电联标准,规范了系统设计原则、验收规范等关键内容,可促进电力企业能源管理系统标准体系建立并有效推进工作。两项标准的编制发布促进了电力企业能源管理系统标准化建设工作全面落地、推进了标准化工作的持续改进,为响应国家节能降耗的方针政策作出贡献,将工作效果落到实处;提升了企业能耗管理水平和效率,优化了传统能源管理工作流程,节省了能源成本,提高了能源利用率,提高企业经济效益;提升了监管部门对耗能企业的监管力度,电力企业能源管理系统作为强有力的抓手支撑监管部门监管企业能耗,为能耗管控打下基础。

下一步中国电力企业联合会将不断深入研究电力行业能源管理需求,进一步补充和完善电力企业能源管理系统系列标准,加快电力企业能源管理系统标准化建设工作,深化建设内容,拓展建设领域,为电力企业建设能源管理系统奠定基础,为电力行业节能降耗和国民经济发展作出贡献。


(来源:电联新媒)

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