用戶(hù)側儲能EMS云平臺
一、基本情況
某企業(yè)配電系統配置為1個(gè)配電室、一趟10kV高壓進(jìn)線(xiàn),兩臺干式變壓器容量分別為1250KVA和1600KVA,主要生產(chǎn)負荷是8臺大型制冷機組和一臺水泵。2018年公司全年總電費為700多萬(wàn)元,主要能耗消耗在8臺大型機組上,通過(guò)上用戶(hù)側儲能,建設企業(yè)綜合能源管理系統,從而進(jìn)行節能降耗,降成本是客戶(hù)的主要要求。
二、目標要求
此次企業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)管理平臺項目建設目標要求系統應遵循標準化和平臺化原則,滿(mǎn)足安全性、可靠性、創(chuàng )新性的要求,具備良好的可維護性和可擴展性,主要達到如下幾點(diǎn)要求:
1.數據可視化:
對配電以及用電具備數據采集傳輸管理分析,運行結果分析,負荷分析,電能質(zhì)量分析,電量統計分析與評估,WEB發(fā)布等功能,故障報警、每15分鐘實(shí)時(shí)電費、供電系統參數。
2.為企業(yè)能效精細化管理提供數據支撐
通過(guò)數據統計和分析,可以為企業(yè)的能效管理和方法提供依據。增加新的監測點(diǎn),來(lái)保證企業(yè)正常運行的前提下盡量做到節能降耗。
3、增建儲能系統
通過(guò)對儲能系統的分析和計算,增加儲能可有效的降低用電成本。
三、建設方案
根據實(shí)際情況,我們將建設方案按照兩個(gè)步驟實(shí)施,企業(yè)能源數據可視化的實(shí)施和儲能方案的實(shí)施。
1、數據可視化方案實(shí)施
1.1配電圖
1.2監測點(diǎn)分布
根據現場(chǎng)勘查記錄及技術(shù)交流情況,生產(chǎn)基地的配電系統、重要設備、空壓機組、儲能系統全覆蓋。
1.4系統架構
根據數據的流向,設計系統分為五層架構:
數據采集層:主要通過(guò)傳感器(智能表計)等獲取各回路的電耗及其相關(guān)能源參數、儲能、用電量等能源信息;
數據傳輸層:主要把能源數據轉換成TCP/IP協(xié)議格式上傳至本地監控服務(wù)器
本地監控層:收集到現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據后,在實(shí)時(shí)數據庫中實(shí)時(shí)計算和分析,可對異常數據產(chǎn)生報警信息,可根據控制策略發(fā)出控制指令,并能向本地SCADA推送數據,也向云服務(wù)平臺推送數據。
服務(wù)層:數據存儲層主要負責對能源數據進(jìn)行匯總、統計、分析、處理和存儲;
數據展示層:主要對存儲層中的能源數據進(jìn)行展示和發(fā)布,包括桌面瀏覽器和移動(dòng)計算APP等。
1.5數據采集和處理
高低壓的三相電壓,三相電流,有功功率,無(wú)功功率、功率因素,電流諧波(2-32次)、電壓諧波(2-32次)、三相電流不平衡度、電壓偏差,電網(wǎng)頻率、用電監測、設備能耗、電能統計、電能質(zhì)量分析等。
能夠對各監測點(diǎn)的數據實(shí)時(shí)采集,能夠實(shí)時(shí)計算和分析,可對異常數據產(chǎn)生報警信息,并能向SCADA或其他系統推送數據。
對用電設備運行狀態(tài)進(jìn)行管理,根據實(shí)時(shí)數據統計出用電設備各類(lèi)別和時(shí)段的電量及負荷特征,為經(jīng)濟運行提供數據依據。
相關(guān)數據信息發(fā)布、瀏覽,報表和畫(huà)面等信息展示。
可進(jìn)行系統配置、人員權限管理、數據備份。
2. 儲能系統建設方案:
2.1工業(yè)用電收費情況:
根據了解和計算我們可以有如下數據:
全年總電量:9444360度。
全年總電費:6976518.53元。
峰電價(jià):0.983元/度,全年峰電電量2451952度,全年峰電價(jià)總電費:2411130.53元
平電價(jià):0.547元/度,全年平電電量4073282度,全年平電價(jià)總電費:2226690.07
谷電價(jià):0.263元/度,全年谷電電量2730239度,全年谷電價(jià)總電費:
717087.66元
峰電價(jià)和谷電價(jià)的差價(jià)為:0.983-0.263=0.72元/度。
峰電價(jià)和平電價(jià)差價(jià)為:0.983-0.547=0.436元/度。
2.2湖北省用電時(shí)段劃分:
價(jià)格與時(shí)段分布如下圖:
根據以上峰電價(jià)和谷電價(jià)的差價(jià)達到了0.72元,而且全年峰電耗達到2451952度電,企業(yè)具備用儲能的方法來(lái)降低電費的條件。
我們初步選擇容量為1.2MW的儲能系統:
1. 儲能系統在低谷時(shí)(0:00--8:00),充滿(mǎn)電需要1200度電,
電費:1200*0.263=315.6元,充電時(shí)間為4小時(shí)。
2.在高峰時(shí)段平均每天的耗電量(6小時(shí))為2451952/360=6811度,則10:00--12:00點(diǎn),耗電量為2270度,電池將電量全部耗盡,此段節約電費1200*0.72=864元。
3.在平段在沖滿(mǎn)電池,1200度電,在18:00--22:00段放電,此段節約電費1200*0.436=523.2元。
4.全年節約電費:360*(523.2+864)=499392元
5收回成本周期計算:228/49.9392=4.56年。
儲能系統的幾大功能:
1.利用峰平谷電價(jià)的差異,減少企業(yè)的電費。
2.提高用電的穩定性,在停電的時(shí)候可以作為后備電源
3.調峰錯峰
2.3雙路動(dòng)力供電部分:
2.4通訊部分:
2.5數據采集內容:
倒換柜介紹:
主要由控制元件及斷路器、接觸器組成,可以手動(dòng)或自動(dòng)控制的通斷進(jìn)行送電。本系統中使用市電/儲能系統自動(dòng)切換,自動(dòng)轉換柜在規定的時(shí)間可以實(shí)現兩路電源的全自動(dòng)轉換,即當儲能備用電源自動(dòng)投入時(shí),會(huì )自動(dòng)切換,當儲能系統退出時(shí),市電自動(dòng)投入。
當市電停電或三相缺相、欠壓時(shí),自動(dòng)切換系統立即切換,儲能啟動(dòng)運行。
1. 用電參數
顯示站點(diǎn)的電壓、電流、功率因數等曲線(xiàn)信息。
2. 指標關(guān)聯(lián)
勾選站點(diǎn)的多個(gè)設備回路進(jìn)行電壓、電流等同一時(shí)間段的數據對比分析。
3. 電量分析
用電量的分析,可根據不同的費率(尖、峰、平、谷)方案來(lái)預價(jià)??梢栽黾有碌姆桨?,不同的費率時(shí)段)和價(jià)格。
4. 歷史報警
這里記錄用戶(hù)的報警。報警包含:電壓,電流等越線(xiàn)報警;開(kāi)關(guān)量報警;事件報警;其他報警。
5. 能效排名
能耗排名主要用戶(hù)多個(gè)設備能耗的排名。(目前提供top10)
6. 電能質(zhì)量
用電質(zhì)量主要分析的參數有:功率因數,諧波,三項不平衡,線(xiàn)損等項目。
7. 需量分析
需量,的時(shí)間周期內,需量周期中測得的平均功率值,稱(chēng)為電能需量。在一定時(shí)間周期內測得的平均功率值,稱(chēng)為電能的需量。
8. 需求響應
需求響應是按照能實(shí)際能源消耗的預估,已達到負荷是否需要增減或者其他站點(diǎn)能源調配的目的。
9. 電量統計報表
電量統計報表主要是記錄用戶(hù)設備的電能消耗。主要有“日報表”,“月報表”,“年報表”。點(diǎn)擊“導出”按鈕即可導出報表。
10. 負荷統計報表
電量統計報表主要是記錄用戶(hù)設備的負荷。主要有“日報表”,“月報表”,“年報表”。點(diǎn)擊“導出”按鈕即可導出報表。
11. 原始值報表
電量統計報表主要是記錄用戶(hù)設備的原始采集的數據(包含電壓,電流,功率,諧波,溫度等)。主要有“日報表”,“月報表”,“年報表”。點(diǎn)擊“導出”按鈕即可導出報表。
12. 安全用電報表
安全用電報表主要描述站點(diǎn)本月安全用電的概況信息。