企业电能量监视与管理系统的研制

论文摘要

本文针对中国石化集团长岭分公司的需求,研制了一套企业电能量监视与管理系统,完成对全厂所有耗电单位用电情况的统一监视与集中管理,运用先进的智能优化模型,促进各生产单位积极进行装备更新、技术革新,增强员工自主节电意识,降低企业运行成本,提高经济效益,实现企业节能降耗的目的。首先,结合中石化长岭分公司的用电现状及实际需求,依据“安全稳定、易于拓展、信息集成、智能共享”的原则,设计了分层分布式的系统框架,将整个系统结构分为三层(间隔层、站级管理层、对外服务层),阐述了各层次的功能。其次,介绍了企业电能量监视与管理系统中的数据处理技术。应用多线程技术进行数据采集,缩短采集周期,增强系统实时性。对采集到的数据,采用三点线性平滑法进行数据平滑,消除采集数据中的随机噪声。采用灰色系统方法,建立GM(1,1)预测模型进行数据缺失值补救。为降低不确定因素的影响,引入数据融合技术对历史电能耗数据进行融合处理,为企业管理决策提供更为合理有效的数据源。然后,对企业电能量监视与管理系统的关键技术进行了深入研究,研究了负荷预测常用方法,针对石化企业的电力负荷特点,建立了基于BP算法的负荷预测模型,为了弥补设备检修造成的预测偏差,采用基于检修项的负荷预测校正模型对负荷预测值进行调整,提高预测精度;提出分时电价考核模型、单耗定额考核模型、电能质量考核模型对企业节能管理效果进行考核,节奖超罚,有效调动员工的节电积极性。最后,采用面向对象的编程方法和编程工具,实现了企业电能量监视与管理系统的支撑平台,为准确获得底层设备的实时运行信息,完整地掌握企业各生产车间实时用电信息奠定了坚实的基础。在文中对数据采集与监控、负荷预测、节能考核、操作票、报表等重要软件的实现技术进行了深入的分析和研究。本系统已在中石化长岭分公司投入运行,运行结果表明该系统稳定、可靠,操作方便简单且易于维护,实现了企业电能量监视的集中统一、电能量管理的透明公开,提高了员工的工作效率、减少资源浪费,取得了良好的社会效益和经济效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及来源
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 论文的主要研究内容及组织结构
• 第2章 企业电能量监视与管理系统整体设计
• 2.1 石化企业的需求分析
• 2.2 系统设计原则
• 2.3 系统功能需求
• 2.4 系统方案设计
• 2.4.1 分层分布式结构的设计理念
• 2.4.2 系统架构
• 2.5 本章小结
• 第3章 企业电能量监视与管理系统数据处理
• 3.1 数据采集
• 3.1.1 多线程技术
• 3.1.2 基于多线程的数据采集技术
• 3.2 数据预处理
• 3.2.1 数据剔除
• 3.2.2 数据平滑
• 3.2.3 数据缺失值补救
• 3.3 数据融合
• 3.3.1 数据融合技术简介
• 3.3.2 数据融合技术在能量管理系统中的应用
• 3.4 本章小结
• 第4章 企业电气管理节能关键算法研究
• 4.1 负荷预测模型
• 4.1.1 负荷预测方法简介
• 4.1.2 基于BP 算法的企业负荷预测模型
• 4.1.3 企业负荷预测校正技术
• 4.2 考核模型
• 4.2.1 分时电价考核
• 4.2.2 单耗定额考核
• 4.2.3 电能质量考核
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统实现与工程应用
• 5.1 系统实现
• 5.1.1 总体设计
• 5.1.2 数据采集与监控系统
• 5.1.3 负荷预测
• 5.1.4 考核系统
• 5.1.5 报表管理
• 5.1.6 用户管理
• 5.1.7 设备检修维护管理
• 5.1.8 智能操作票系统
• 5.2 工程应用及效益分析
• 5.3 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间的学术成果