【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及属于用电设备检测的，尤其涉及一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法及系统。
技术介绍
1、电力行业是我国的重点产业，火力发电厂作为传统能源的主要生产方式，在提供稳定能源的同时，面临着高能耗和环境污染等重大挑战。因此，不断改进生产技术成为缓解减排压力、实现电力行业可持续发展的重要途径。在发电机的启动、运行、停役和检修过程中，大量电动机驱动的机械设备确保机组的主要设备及辅助设备(如输煤、碎煤、除灰、除尘和水处理等)的正常运行。这些电动机及全厂的运行、操作、试验、检修和照明等用电设备统称为厂用电负荷。厂用电的耗电量占发电厂总发电量的百分比，称为厂用电率，是发电厂运行的重要经济指标之一。统计数据显示，火电厂的平均厂用电率约为7％，其中泵和风机的耗电量占厂用电的一半以上，因此，降低厂用电率不仅能够降低电能成本，还能提高系统的供电能力，具有显著的经济价值和社会意义。
2、然而，根据某电厂厂内sis系统数据显示，某发电分公司的厂用电率长期维持在约10％的高位水平，这表明电厂在能耗管理方面面临挑战。为此，急需采取有效措施进行优化。通过建设厂用电低碳节能管理系统，可以帮助电厂提升发电效率，降低能耗和碳排放，助力电厂转型升级，打造高效、清洁、节能、环保的综合能源企业。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有的不足，提供一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法及系统。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、
4、步骤一、对发电厂用电设备进行现场勘测，测量用电设备的线损和变损数据，确定能量损耗环节，针对能量损耗环节进行修复，保存修复后的用电设备的线损和变损数据；
5、步骤二、采集发电厂历年各用电设备用电数据、环境和电气参数的历史数据，将修复后的用电设备的线损和变损数据耦合入发电厂历年各用电设备用电数据中，然后将耦合后历年各用电设备用电数据、环境和电气参数的历史数据上传至数据管理平台；
6、步骤三、通过采集终端实时采集发电厂各用电设备电表数据、环境和电气参数，上传至数据管理平台；
7、步骤四、数据管理平台通过实时采集的各用电设备电表数据、环境和电气参数监控发电厂用电指标，并对各用电设备在预定时间内的用电异常和电能质量进行分析，确定用电设备在预定时间内的故障类型，数据管理平台将用电指标、用电异常和电能质量分析结果发送至综合展示端；
8、步骤五、综合展示端根据收到的信息显示数据并制作报表。
9、为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
10、步骤一中，所述的用电设备的线损数据为电流在输电过程中因电阻和磁场引起的损耗数据，通过分析用电设备供电点和受电点的有功和无功电能数据，估算供电点与受电点电能之差，计算得到用电设备的线损数据，如线损数据超过损耗阈值，则对用电设备供电点和受电点之间的供电线路进行排查，修复或更换供电线路，使用电设备的线损数据维持在预定范围内。
11、步骤一中，所述的用电设备的变损数据为由变压器内部损耗引起的能量损失数据，通过采集变压器输入和输出端的电能差值，计算生成变压器损耗率信息，将变压器损耗率信息与变压器额定损耗率比较，如超过损耗阈值，则对变压器进行修复或更换，使变压器损耗率维持在预定范围内。
12、步骤二中，将修复后的用电设备的线损和变损数据耦合入发电厂历年各用电设备用电数据中的方法为：计算得到修复前和修复后的用电设备的线损和变损数据差值，然后用发电厂历年各用电设备用电数据减去线损和变损数据差值，即得到耦合后发电厂历年各用电设备用电数据。
13、步骤三中，所述的采集终端包括智能电表、传感器、网关和数据采集器，智能电表用于实时监测电能消耗，传感器用于收集环境和电气参数，网关和数据采集器用于将这些信息整合并传输。
14、步骤四中，发电厂用电指标包括用电设备的电表表底、电压电流、有功无功、相角、功率因数、需量、峰谷平、电量和负荷曲线值指标。
15、数据管理平台对各用电设备在预定时间内的用电异常进行分析的具体方法为：数据管理平台对用电设备的用电情况与耦合后发电厂历年各用电设备用电数据比对分析，如用电设备的用电情况较耦合后发电厂历年各用电设备用电数据高，则结合环境数据分析环境对用电设备的用电情况的影响，环境对用电设备的用电情况的影响参数已预先存入数据管理平台，在结合环境影响的情况下，如用电设备的用电情况较耦合后发电厂历年各用电设备用电数据高，则记录该用电设备的用电情况，发送综合展示端；数据管理平台还根据用电设备的用电情况结合用电设备的电气参数，发现用电设备功率超差、电能量超差和负荷超容量，根据功率超差、电能量超差和负荷超容量波动情况，识别功率超差、电能量超差和负荷超容量超出设定范围的事件，并生成相应的报警信息，向外播报。
16、数据管理平台对各用电设备在预定时间内的电能质量进行分析的具体方法为：间歇式和波动式的用电设备的频繁启停和功率波动导致电压越限和功率因数越限，数据管理平台按电压等级分类，统计用电设备的电压合格率和电压不平衡度，确定电压越限状态，数据管理平台依据发电厂的负荷特性，设制功率因数水平分段定值，确定用电设备的功率因数越限状态，记录用电设备的电压越限状态和功率因数越限状态，发送综合展示端；对于电压越限状态和功率因数越限状态超出设定范围的事件，并生成相应的报警信息，向外播报。
17、步骤五中，综合展示端制作的报表包括设备运行工况日报表、电平衡日/月/年报表，数据来源涵盖实时数据、指标计算数据和人工填报数据。
18、一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理系统，包括依次连接的采集终端、数据管理平台和综合展示端，所述的采集终端安装在发电厂各用电设备处，采集各用电设备电表数据、环境和电气参数，并将采集到的数据汇聚到数据管理平台，所述的数据管理平台用于接收各用电设备电表数据、环境和电气参数监控发电厂用电指标，并对各用电设备在预定时间内的用电异常和电能质量进行分析，所述的综合展示端用于根据收到的信息显示数据并制作报表。
19、本专利技术具有以下优点：
20、1、本专利技术由多个核心功能模块构成，包括采集终端、数据管理平台和综合展示端，能实现在线用电异常分析、电能质量分析、报表管理和指标管理等功能。本专利技术通过信息流能够实时传递，确保数据的及时性和准确性。在经济性和低碳性相结合的原则指导下，系统通过智能算法和模型分析，制定出高效的管理控制策略。
21、2、本专利技术在进行用电监测之前，先对发电厂用电设备进行现场勘测，对线损和变损进行修复，使历史数据能作为准确表达低能耗和低碳排放的对照组，然后通过实时采集的发电厂各用电设备电表数据、环境和电气参数，获得用电设备的用电情况，将用电设备的用电情况与对照组对照，即可得到用电设备的用电异常和电能质量分析结果，通过分析结果指导工作人员对相应用电设备进行检本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤一中，所述的用电设备的线损数据为电流在输电过程中因电阻和磁场引起的损耗数据，通过分析用电设备供电点和受电点的有功和无功电能数据，估算供电点与受电点电能之差，计算得到用电设备的线损数据，如线损数据超过损耗阈值，则对用电设备供电点和受电点之间的供电线路进行排查，修复或更换供电线路，使用电设备的线损数据维持在预定范围内。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤一中，所述的用电设备的变损数据为由变压器内部损耗引起的能量损失数据，通过采集变压器输入和输出端的电能差值，计算生成变压器损耗率信息，将变压器损耗率信息与变压器额定损耗率比较，如超过损耗阈值，则对变压器进行修复或更换，使变压器损耗率维持在预定范围内。
4.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤二中，将修复后的用电设备的线损和变损数据耦合入发电厂历年各用电设备用电
5.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤三中，所述的采集终端包括智能电表、传感器、网关和数据采集器，智能电表用于实时监测电能消耗，传感器用于收集环境和电气参数，网关和数据采集器用于将这些信息整合并传输。
6.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤四中，发电厂用电指标包括用电设备的电表表底、电压电流、有功无功、相角、功率因数、需量、峰谷平、电量和负荷曲线值指标。
7.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：数据管理平台对各用电设备在预定时间内的用电异常进行分析的具体方法为：数据管理平台对用电设备的用电情况与耦合后发电厂历年各用电设备用电数据比对分析，如用电设备的用电情况较耦合后发电厂历年各用电设备用电数据高，则结合环境数据分析环境对用电设备的用电情况的影响，环境对用电设备的用电情况的影响参数已预先存入数据管理平台，在结合环境影响的情况下，如用电设备的用电情况较耦合后发电厂历年各用电设备用电数据高，则记录该用电设备的用电情况，发送综合展示端；数据管理平台还根据用电设备的用电情况结合用电设备的电气参数，发现用电设备功率超差、电能量超差和负荷超容量，根据功率超差、电能量超差和负荷超容量波动情况，识别功率超差、电能量超差和负荷超容量超出设定范围的事件，并生成相应的报警信息，向外播报。
8.根据权利要求7所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：数据管理平台对各用电设备在预定时间内的电能质量进行分析的具体方法为：间歇式和波动式的用电设备的频繁启停和功率波动导致电压越限和功率因数越限，数据管理平台按电压等级分类，统计用电设备的电压合格率和电压不平衡度，确定电压越限状态，数据管理平台依据发电厂的负荷特性，设制功率因数水平分段定值，确定用电设备的功率因数越限状态，记录用电设备的电压越限状态和功率因数越限状态，发送综合展示端；对于电压越限状态和功率因数越限状态超出设定范围的事件，并生成相应的报警信息，向外播报。
9.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤五中，综合展示端制作的报表包括设备运行工况日报表、电平衡日/月/年报表，数据来源涵盖实时数据、指标计算数据和人工填报数据。
10.一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理系统，其特征是：包括依次连接的采集终端、数据管理平台和综合展示端，所述的采集终端安装在发电厂各用电设备处，采集各用电设备电表数据、环境和电气参数，并将采集到的数据汇聚到数据管理平台，所述的数据管理平台用于接收各用电设备电表数据、环境和电气参数监控发电厂用电指标，并对各用电设备在预定时间内的用电异常和电能质量进行分析，所述的综合展示端用于根据收到的信息显示数据并制作报表。
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤一中，所述的用电设备的线损数据为电流在输电过程中因电阻和磁场引起的损耗数据，通过分析用电设备供电点和受电点的有功和无功电能数据，估算供电点与受电点电能之差，计算得到用电设备的线损数据，如线损数据超过损耗阈值，则对用电设备供电点和受电点之间的供电线路进行排查，修复或更换供电线路，使用电设备的线损数据维持在预定范围内。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤一中，所述的用电设备的变损数据为由变压器内部损耗引起的能量损失数据，通过采集变压器输入和输出端的电能差值，计算生成变压器损耗率信息，将变压器损耗率信息与变压器额定损耗率比较，如超过损耗阈值，则对变压器进行修复或更换，使变压器损耗率维持在预定范围内。
4.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤二中，将修复后的用电设备的线损和变损数据耦合入发电厂历年各用电设备用电数据中的方法为：计算得到修复前和修复后的用电设备的线损和变损数据差值，然后用发电厂历年各用电设备用电数据减去线损和变损数据差值，即得到耦合后发电厂历年各用电设备用电数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤三中，所述的采集终端包括智能电表、传感器、网关和数据采集器，智能电表用于实时监测电能消耗，传感器用于收集环境和电气参数，网关和数据采集器用于将这些信息整合并传输。
6.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：步骤四中，发电厂用电指标包括用电设备的电表表底、电压电流、有功无功、相角、功率因数、需量、峰谷平、电量和负荷曲线值指标。
7.根据权利要求1所述的一种基于数字模块化的厂用电低碳节能管理方法，其特征是：数据管理平台对各用电设备在预定时间内的用电异常进行分析的具体方法为：数据管理平台对...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊予胜，李辉，陈洁莹，
申请(专利权)人：国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司，
类型：发明
国别省市：
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