能源设备与产业IT的研究

李支柱，王 锋

（威海凯迪帕沃开关有限公司 威海264200）

1 概述

网络与电力电子技术的迅猛发展，将电力电子与网络结合并应用到能源与设备管理上成为可能。通过网络与电力电子将电力、设备、火灾、能源、安保、环境等进行最优结合，形成了全球能源节约与管理系统，形成产业IT。它使所有产业的能源管理突破时间、空间的限制，将全部信息通过网络实时监视和分析、预测数据，实现设备效率的最大化，为了更有效地使用能源而开发的综合信息系统。

2 能源综合管理的特征

网络一体化：通过互联网系统一体化运转，克服系统和位置的界限。

广域化：基于网络不受空间和时间的限制。

信息分析：精简信息并报告设备运行状态的分析、预测、预算及能源效率。

预知运行：危险发生时通过数据库和分析告知预知信息。

综合/分散调度管理：系统的所有信息都能通过中央调度室和地区调度室统一或分散处理。

数据库存储：通过存储运行和工程必需的信息，提供运行需要的信息。

3 能源管理研究系统的构成

（1）电力系统功能

电力实时监控系统：满足各种设备高级化、大型化的管理要求；实现电力质量和电力设备自动控制；使相关电力设备分析、预测、管理、运营的集中化。

远程计测及监视：各种设备能源消耗统计和关联设备运行状态监视；系统能自由提供原单位各部门分析、各层消费现状、各街道分析等关联资料；适用以后设备维修、维护、扩建和改造的基本材料。

综合（继电）监视：OCR、OCGR、UVR等的继电要素监视、漏电监视、品质分析等电力的综合判断；通过关系型（relation）DB分析功能的强化，事件发生时实时监控。

（2）设备系统功能

设备管理：在现场分散设置，对运行中的主要设备高效管理；根据程序的自动分析/储存/通报及远程监视/控制功能，对各种设备及机器类装置的运行状态监视/控制。

系统功能：运行事件实时通报；各种运行信息的储存/分析，使设备的维修、维护费用降低，延长寿命；确保工程的标准运行条件（按照预定计划和分批运行缩短作业准备时间提高生产力、降低成本）；提供日报、月报、年报表；提供原单位分析的基础数据，确保全公司的商业资源。

主要使用对象：空调设备及主要设施、冷温仓库室内温度管理等；HVAC/发电机/水槽水位，地下室浸水，消防水泵，电梯电机动作状态；火灾监视（火灾盘联动）。

（3）能源系统功能

输电设备里安装数字电力控制器，各种负荷里安装峰值控制器；电力控制器分析电力容量信息；标准值以上的负荷使用峰值管理系统，通过最大需求时间内的累计电量来减少能源浪费。

适用对象：空调（适当温度管理）、锅炉（温度管理）；各种动力（逆变器，30%节减）；空调设备、照明设备等。

（4）低压配电设备监视系统功能

对火灾发生最多的尾端分电盘监视及控制；为客户提供全面的服务和有力的信息的同时，还提供远程监测、控制服务；受配电盘和数据智能监视模拟系统运用。

适用对象：工厂分配电设备。

（5）发电机远程管理系统

通过搭载Web网络的远程监控功能来驱动发电机的应急操作以实现无人值守的功能，将实时事件报警和报告上传到设备监控者的PDA或者其他设备。书面报告将配备程序自身算法给出的最佳方案，以维持发电机系统运行。

适应对象：发电机。

（6）太阳能发电统一转换系统

通过逆变器将太阳能电池输出直流转变为交流,通过对跟踪控制器、电力系统连接回路、累积电度计（瓦特）、保护继电器多个设备集成系统的远程监控和固定诊断、检查，以实现全自动运行的监视管理系统。

适应对象：太阳能。

4 能源节约管理的功能

能源节约要致力于打造最优运转系统，故障发生时引入3阶段报警（注意、检修、紧急）系统，不受时间和场所的影响，使用无线或有线方式向负责人通报。

通过系统高效运行节约能源；通过对能源的整体监视、分析、预测、管理达到能源的整体节约。

跨越时间和空间的界限实现个别系统的集团化，同时也能按各集团的不同目的运行。集团运行即能够单一系统运行，也能针对特定系统和特定地区集团化运行。

未来的能源控制数据管理由单一集团产生的数据构成，通过模式分析、突变分析提供预测、统计、预算编制等的信息。通过不同目的、不同产业、不同地区、不同主题的数据进行预测、分析、预算的综合控制系统；使用数据提示最优化的产业运转环境，提供社会需要的统计信息；使用标准数据消除超额设施减少预算。

未来的能源管理是搭载网络监视、控制的开放型的综合信息管理系统；不受时间和场所的影响，通过连接能够监视、控制的系统，在网络浏览器中显示出实时监视界面的系统；各种用户界面管理使用统一服务，实现集团管理的系统。

为高效管理和控制，可以引入了调度室综合系统概念。调度室综合系统是广域化、细分化安装运行的必需系统。

标准的监视控制系统大规模、高密度的部署，不容易向控制者充分的显示信息，因此GEMS系统正在向自动化、媒体化的综合及智能型系统发展。

能源管理不仅是向控制者开发，而且分析报告不管在调度室，还是任何时候、任何地点都能看到和判断，支持各领域高效管理的综合调度室统一控制系统。

5 结束语

能源节约管理要充分考虑到社会发展对能源、设备等管理所造成的管理改变，充分发挥网络的作用。将分散而且无法量化的数据通过网络进行综合、量化；通过数据计算对故障进行预测，大大降低了用户在电力、设备、能源、安保等方面的管理难度，对社会总体效率的提高将起到非常大的促进作用。