发电企业电能效综合管理系统开发与应用探讨
摘要：开发建设电能效综合管理系统，为用户展现完整、清晰的厂用系统设备用电能耗网络图，有助于发电企业进行便捷的电能计量设备维护管理、建立完善的节能监督管理平台、有效开展生产指标竞赛，必将为企业带来长期经济效益。
关键字：节能， 电能效综合管理系统 ， 电能单耗 ， 厂用电率
Abstract: the development and construction electric energy efficiency comprehensive management system, and user show complete and legible factory with the system equipment energy consumption network diagram, help power generation enterprise convenient electricity measurement equipment maintenance management, set up perfect energy-saving supervision and management platform, effectively develop production index competition, will bring the long for the enterprise economic benefit.
Key words: save energy, energy efficiency, the electric integrated management system, power consumption, factory electricity rates
1前言
节能减排是《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年(2011—2015年)规划纲要》中的关键词汇之一。发电企业作为重点用能单位开展节能降耗工作既是响应国策的客观需要，又是降低自身发电成本，提高盈利能，在竞争日益激烈市场经济环境下求生存谋发展的必然出路。发电企业中辅机电能耗偏高，有效降低综合厂用电率是节能增效的关键环节，开发建设电能效综合管理系统，通过主要辅机电能耗进行统计、分析、对比、电能量平衡计算等技术手段，为企业进行耗能诊断并为企业节能改造提供确切、详实的依据和明晰的节能改造方向。
2发电厂目前厂用电系统电能效管理现状
目前我国发电企业厂用电系统主要辅机电度表配备情况大致分以下三类：（1）大多数较老发电厂装配有机电式（感应式）电度表，该类型表计易受外磁场影响，功能单一，设备电能耗统计只能依靠人工进行定时抄表；（2）也有较多电厂采用电子式多功能电能表，该类表具备分时计量、跨月结算、事件记录等功能，部分电厂还配置了相应的自动抄表系统，该类系统均不具备计量回路PT、CT实时参数显示及数据分析、对比等综合功能，仅用于代替人工定时抄表；（3）还有不少新建电厂在工程建设阶段没有为厂用电系统主要辅机设计和配置相应电能计量表计，仅用保护测控装置自带的电度测量功能来代替，对设备单耗的统计和管理较为粗放。
发电企业要想降低厂用电率，首先必须以机组为单位摸清厂用系统主、辅电机、主要变压器的电能单耗及电能耗厂用电占比等情况，并持续不断进行数据比较分析（包括环比、同比、与设计值对标等），确定主要耗能设备及其电耗增高或下降原因，为制定下一步节能降耗方案提供可靠的数据支持，最终为发电厂开展厂用电率与国内先进指标进行对标管理奠定基础。
但上述三类电能效管理现状因存在诸如人工抄表误差大、不具备电能耗参量实时数据查询、无法分班、分时、分机组、分线路进行负荷分析、不具备厂用电分析、电能量平衡分析等功能，管理人员只知总的厂用电率而无法准确知道电能都用在了什么地方、有没有电能量浪费、哪里有节能空间，无法准确判断机组内的电能量是否平衡，影响厂用电率计算的准确性，较大的局限性使其不能满足现代化节能管理要求。
3系统组成与应用前景
电能效综合管理系统主要由智能化电表采集终端、电能量数据采集器、采集服务器、应用服务器、数据库服务器及其相关辅助系统组成。
开发建设模式为：首先通过对发电厂重点耗电系统及其厂用电系统主要辅机、厂用变压器进行智能化电能表计改造，实现全厂电能量消耗信息的就地采集；其次通过FFC电能表处理器对终端电能量数据进行采集、存储和加工处理后，通过多种通讯介质和规约将数据传送至电能量数据采集服务器；电能量数据服务器同时调取发电厂既有其它数据管理系统的相关数据，连同自有的电能表终端数据经过处理后，送至数据库服务器；应用服务器对所有数据进行最终编程处理后，向用户展现直观、丰富、功能强大的电能量报表或图示。
发电企业通过电能效综合管理系统在线监测重要能耗节点的用电状况，自动或手动形成报表，由电能管理专家进行分析处理，从而对发电企业现有用电方式和结构是否合理、用电负荷、功率因数如何动态变化等情况作出准确判断。有这些统计信息，通过精准化用电管理和技术改造，发电企业可以大幅降低电能消耗。发电企业所属集团公司也可以通过及时掌握下属企业的实时能耗状况，为制定全面营利能力优化策略提供参考。
4实际应用案例及其效果初步评估
广东惠州平海发电厂2号机组电能效管理系统由南方电网综合能源有限公司协助进行开发建设。本项目包括2号机组6kV厂用系统2A、2B、2C、2D段电源系统、2号机组脱硫6kV系统、2号机组脱硝系统0.4kV系统总计新增73块多功能电能表及电能效综合管理系统开发建设。
4.1系统模型
4.2项目建设效果初步评估：
4.2.1项目实施前状况：平海发电厂上述厂用电源系统的设备均未单独配备电能表，所有厂用系统设备电能单耗统计通过相应保护测控装置（美国GE产品）的电能计量功能实现。电能量消耗实时数据通过FECS（厂用电监控系统）读取并实时转发至SIS系统（生产实时监视系统）服务器进行存储、运行，需要时人工手动生成相关电能量数据报表。该统计方式存在以下问题：（1）GE保护测控装置与FECS系统、SIS系统三者之间通信稳定性差，时常发生数据丢包情况；（2）GE保护测控装置内的电能量数据不具备保存功能，若三者任一系统（设备）发生故障或重启时电能量数据无法补录；（3）GE保护中用于2000kVA及以上大容量厂用变压器的T35保护装置不具备电能计量功能。以上三点使得厂用电系统主要设备单耗统计很不完整、数据不准确，使得厂用电系统电能耗分析处于粗放状态。
4.2.2项目实施后总体效果：为用户展现完整、清晰的厂用系统设备电能耗网络图，便于运行专业生产指标竞赛、设备人员维护管理、节能人员建立完善的节能监督管理平台。例如：
4.2.2.1依据准确、齐全的电能量消耗数据的分析，建立与国内先进值、厂家设计值、历史寻优值，建立更全面、广泛的厂用电自动对标体系，提升电厂竞争力和整体效益；
4.2.2.2依据准确、客观的数据记录，可以有效开展本企业机组间、运行班组间指标竞赛，调动生产人员工作积极性；
4.2.2.3自动计算和统计功能可以使用户方便地以图形、图表方式对设备单耗、直接厂用电率和综合厂用电率完成情况进行准确、清晰的分析与比较；
4.2.2.4通过厂用电趋势、设备电能量单耗同比或环比分析、自动趋势图表分析等进行多角度的节能分析诊断，对电能量消耗信息进行实现管控；
4.2.2.5电能量状态监视模块可以对各设备的电流、电压、有功功率、功率因数等运行工况进行实时监控；
4.2.2.6通过电表参数越限分析、电能量实时平衡计算可以及时发现潜在的设备计量缺陷。
5结束语
相信随着发电厂电能效综合管理系统应用的逐步深入、系统的优化完善，加之厂用系统设备电耗等相关运行数据的不断积累完善及节能分析工作的深入开展，该系统开发应用后为发电企业带来的长期经济回报必将日益显现。
