用戶側儲能EMS云平臺
一、基本情況
某企業(yè)配電系統(tǒng)配置為1個配電室、一趟10kV高壓進線,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多萬元,主要能耗消耗在8臺大型機組上,通過上用戶側儲能,建設企業(yè)綜合能源管理系統(tǒng),從而進行節(jié)能降耗,降成本是客戶的主要要求。
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(tǒng)應遵循標準化和平臺化原則,滿足安全性、可靠性、創(chuàng)新性的要求,具備良好的可維護性和可擴展性,主要達到如下幾點要求:
1.數(shù)據(jù)可視化:
對配電以及用電具備數(shù)據(jù)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(tǒng)計分析與評估,WEB發(fā)布等功能,故障報警、每15分鐘實時電費、供電系統(tǒng)參數(shù)。
2.為企業(yè)能效精細化管理提供數(shù)據(jù)支撐
通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,可以為企業(yè)的能效管理和方法提供依據(jù)。增加新的監(jiān)測點,來保證企業(yè)正常運行的前提下盡量做到節(jié)能降耗。
3、增建儲能系統(tǒng)
通過對儲能系統(tǒng)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(jù)實際情況,我們將建設方案按照兩個步驟實施,企業(yè)能源數(shù)據(jù)可視化的實施和儲能方案的實施。
1、數(shù)據(jù)可視化方案實施
1.1配電圖
1.2監(jiān)測點分布
根據(jù)現(xiàn)場勘查記錄及技術交流情況,生產(chǎn)基地的配電系統(tǒng)、重要設備、空壓機組、儲能系統(tǒng)全覆蓋。
1.4系統(tǒng)架構
根據(jù)數(shù)據(jù)的流向,設計系統(tǒng)分為五層架構:
數(shù)據(jù)采集層:主要通過傳感器(智能表計)等獲取各回路的電耗及其相關能源參數(shù)、儲能、用電量等能源信息;
數(shù)據(jù)傳輸層:主要把能源數(shù)據(jù)轉換成TCP/IP協(xié)議格式上傳至本地監(jiān)控服務器
本地監(jiān)控層:收集到現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)后,在實時數(shù)據(jù)庫中實時計算和分析,可對異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生報警信息,可根據(jù)控制策略發(fā)出控制指令,并能向本地SCADA推送數(shù)據(jù),也向云服務平臺推送數(shù)據(jù)。
服務層:數(shù)據(jù)存儲層主要負責對能源數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計、分析、處理和存儲;
數(shù)據(jù)展示層:主要對存儲層中的能源數(shù)據(jù)進行展示和發(fā)布,包括桌面瀏覽器和移動計算APP等。
1.5數(shù)據(jù)采集和處理
高低壓的三相電壓,三相電流,有功功率,無功功率、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(jiān)測、設備能耗、電能統(tǒng)計、電能質(zhì)量分析等。
能夠?qū)Ω鞅O(jiān)測點的數(shù)據(jù)實時采集,能夠?qū)崟r計算和分析,可對異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生報警信息,并能向SCADA或其他系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)。
對用電設備運行狀態(tài)進行管理,根據(jù)實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計出用電設備各類別和時段的電量及負荷特征,為經(jīng)濟運行提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
相關數(shù)據(jù)信息發(fā)布、瀏覽,報表和畫面等信息展示。
可進行系統(tǒng)配置、人員權限管理、數(shù)據(jù)備份。
2. 儲能系統(tǒng)建設方案:
2.1工業(yè)用電收費情況:
根據(jù)了解和計算我們可以有如下數(shù)據(jù):
全年總電量:9444360度。
全年總電費:6976518.53元。
峰電價:0.983元/度,全年峰電電量2451952度,全年峰電價總電費:2411130.53元
平電價:0.547元/度,全年平電電量4073282度,全年平電價總電費:2226690.07
谷電價:0.263元/度,全年谷電電量2730239度,全年谷電價總電費:
717087.66元
峰電價和谷電價的差價為:0.983-0.263=0.72元/度。
峰電價和平電價差價為:0.983-0.547=0.436元/度。
2.2湖北省用電時段劃分:
價格與時段分布如下圖:
根據(jù)以上峰電價和谷電價的差價達到了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降低電費的條件。
我們初步選擇容量為1.2MW的儲能系統(tǒng):
1. 儲能系統(tǒng)在低谷時(0:00--8:00),充滿電需要1200度電,
電費:1200*0.263=315.6元,充電時間為4小時。
2.在高峰時段平均每天的耗電量(6小時)為2451952/360=6811度,則10:00--12:00點,耗電量為2270度,電池將電量全部耗盡,此段節(jié)約電費1200*0.72=864元。
3.在平段在沖滿電池,1200度電,在18:00--22:00段放電,此段節(jié)約電費1200*0.436=523.2元。
4.全年節(jié)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(tǒng)的幾大功能:
1.利用峰平谷電價的差異,減少企業(yè)的電費。
2.提高用電的穩(wěn)定性,在停電的時候可以作為后備電源
3.調(diào)峰錯峰
2.3雙路動力供電部分:
2.4通訊部分:
2.5數(shù)據(jù)采集內(nèi)容:
倒換柜介紹:
主要由控制元件及斷路器、接觸器組成,可以手動或自動控制的通斷進行送電。本系統(tǒng)中使用市電/儲能系統(tǒng)自動切換,自動轉換柜在規(guī)定的時間可以實現(xiàn)兩路電源的全自動轉換,即當儲能備用電源自動投入時,會自動切換,當儲能系統(tǒng)退出時,市電自動投入。
當市電停電或三相缺相、欠壓時,自動切換系統(tǒng)立即切換,儲能啟動運行。
1. 用電參數(shù)
顯示站點的電壓、電流、功率因數(shù)等曲線信息。
2. 指標關聯(lián)
勾選站點的多個設備回路進行電壓、電流等同一時間段的數(shù)據(jù)對比分析。
3. 電量分析
用電量的分析,可根據(jù)不同的費率(尖、峰、平、谷)方案來預價??梢栽黾有碌姆桨?,不同的費率時段)和價格。
4. 歷史報警
這里記錄用戶的報警。報警包含:電壓,電流等越線報警;開關量報警;事件報警;其他報警。
5. 能效排名
能耗排名主要用戶多個設備能耗的排名。(目前提供top10)
6. 電能質(zhì)量
用電質(zhì)量主要分析的參數(shù)有:功率因數(shù),諧波,三項不平衡,線損等項目。
7. 需量分析
需量,的時間周期內(nèi),需量周期中測得的平均功率值,稱為電能需量。在一定時間周期內(nèi)測得的平均功率值,稱為電能的需量。
8. 需求響應
需求響應是按照能實際能源消耗的預估,已達到負荷是否需要增減或者其他站點能源調(diào)配的目的。
9. 電量統(tǒng)計報表
電量統(tǒng)計報表主要是記錄用戶設備的電能消耗。主要有“日報表”,“月報表”,“年報表”。點擊“導出”按鈕即可導出報表。
10. 負荷統(tǒng)計報表
電量統(tǒng)計報表主要是記錄用戶設備的負荷。主要有“日報表”,“月報表”,“年報表”。點擊“導出”按鈕即可導出報表。
11. 原始值報表
電量統(tǒng)計報表主要是記錄用戶設備的原始采集的數(shù)據(jù)(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本月安全用電的概況信息。