潞安集團公司是一個以煤炭為基礎,煤電化、煤焦化、煤油化多聯(lián)產業(yè)發(fā)展的能化企業(yè)集團;屬山西省五大煤炭集團和首批12戶國有資產授權經(jīng)營單位之一。集團節(jié)能辦公室按照集團公司節(jié)能工作的目標和部署,針對“節(jié)能降耗”工作中存在的問題,經(jīng)過充分的市場調研和技術評估,決定2007年初在五陽煤礦安裝“PDM—企業(yè)用電及電能質量信息管理系統(tǒng)”試運行。
PDM系統(tǒng)是北京貝之瑞系統(tǒng)控制技術有限公司在引進、吸收國外先進技術基礎上,根據(jù)我國企業(yè)用電實際情況和相關國家標準研發(fā)的、具有自主知識產權的新產品,該系統(tǒng)的核心是一套功能強大的企業(yè)用電數(shù)據(jù)分析和管理軟件,PDM系統(tǒng)采集、統(tǒng)計和處理的數(shù)據(jù)包括:動態(tài)電能消耗數(shù)據(jù)、動態(tài)歷史負荷數(shù)據(jù)、電網(wǎng)實時參數(shù)、電能質量及諧波數(shù)據(jù)等。
五陽煤礦是潞安礦業(yè)集團公司的一個大型現(xiàn)代化生產礦井,位于山西省長治市襄垣縣王橋鎮(zhèn)。
五陽礦變電所現(xiàn)裝有2臺315KVA電力變壓器,兩路35KV進線,6KV出線共有28條供電回路,最大用電負荷為1.2萬千伏安,2006年用電量為9000萬KWh,年用電成本3500萬元,電費支出占生產成本2.9%。
經(jīng)過集團公司節(jié)能辦全面考慮,在2007年年初選擇五陽礦電石廠、洗煤廠和井下3#三條供電回路安裝PDM試運行,這三路負荷在PDM系統(tǒng)中設置為三個相應的工作點。
PDM系統(tǒng)試運行一是用電數(shù)據(jù)及負荷曲線監(jiān)測、分析。PDM系統(tǒng)通過智能電力數(shù)據(jù)采集器高頻率的采集各種用電數(shù)據(jù),以實時的反映企業(yè)生產用電的變化情況。PDM主站系統(tǒng)設定為每5分鐘采集一次智能電力數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)。
二是電能質量監(jiān)測與分析。當前,電力電子節(jié)能技術和變頻調速等的廣泛應用,在提高生產效率的同時也產生了大量的諧波。諧波污染導致配電變壓器和線路的損耗增大,變壓器、供電線路、電動機、電容器組發(fā)熱,自動化裝置和繼電保護裝置誤動作,影響到企業(yè)生產工藝過程、設備壽命和電網(wǎng)安全可靠運行,甚至造成停電事故。電網(wǎng)中的諧波污染還影響到電能計量的準確性和電費計算的公正性。因此,監(jiān)測和治理諧波對電網(wǎng)的污染已成為企業(yè)“節(jié)能降耗”的重要工作。
2007年年初,PDM系統(tǒng)在五陽礦區(qū)安裝投運,至今已有三個多月運行實踐。該系統(tǒng)具有以下特點:
一是投入小,收益大。企業(yè)不用增加大的投資,通過對用電狀況的動態(tài)監(jiān)測、分析,發(fā)現(xiàn)用電結構和方式中存在的問題,從而“對癥下藥”,調整和優(yōu)化用電結構,從而實現(xiàn)合理用電,節(jié)約用電。如此次對五陽礦動態(tài)用電數(shù)據(jù)檢測和分析的結果,通過調整運行方式和負荷結構,對無功功率和功率因數(shù)進行適當補償,全礦全年可節(jié)約用電達8—10%。具有在線監(jiān)測諧波和電能質量功能,使用“清潔”電源,提高企業(yè)能源效率,降低電器設備運行故障。
二是安裝方便。PDM系統(tǒng)安裝過程簡單,不需要對原有供電設備和線路進行大的改造,安裝時不需要對回路停電。在五陽礦安裝過程中僅用一天時間,PDM系統(tǒng)的三個監(jiān)測回路就安裝和調試完成并投入運行。
三是運行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可靠。在3個多月的試運行過程中,PDM系統(tǒng)運行穩(wěn)定,未發(fā)生任何故障。通過對3個監(jiān)測回路各種用電數(shù)據(jù)的跟蹤、對比,PDM系統(tǒng)采集、測量的數(shù)據(jù)準確可靠。
四是操作簡便,易于掌握。PDM系統(tǒng)操作簡便,運行人員經(jīng)簡單培訓即可掌握有關操作。系統(tǒng)自動采集并處理各種動態(tài)用電數(shù)據(jù),只要在系統(tǒng)運行前設置好各項參數(shù),系統(tǒng)即可自動運行。在運行中調用數(shù)據(jù),不需要額外編程和設置參數(shù)。各種數(shù)據(jù)查閱方便,保存時間長達10年以上,還可以將數(shù)據(jù)按需要自動生成各種報表。
五是實現(xiàn)用電自動化、精細化管理?,F(xiàn)集團公司下屬煤礦用電管理現(xiàn)狀是靠值班電工定時抄錄電能表的方式統(tǒng)計用電,按每個月總的用電量計算和繳納電費,企業(yè)主管每月只知道用了多少度電,交了多少電費,而這些電能到底是怎么用的?企業(yè)現(xiàn)有用電的方式和結構是否合理?用電負荷特性是怎么變化的?卻無從得知。PDM可以定時將數(shù)據(jù)生成電子報表,可以避免人工抄表的人為誤差和錯誤,提高管理效率。
通過PDM系統(tǒng)的用電數(shù)據(jù)檢測、分析功能,現(xiàn)企業(yè)可以隨時調取系統(tǒng)記錄的動態(tài)歷史數(shù)據(jù),如最大用電量出現(xiàn)在什么時間、功率因數(shù)和無功功率變化和產生的情況、電能質量的情況、企業(yè)的用電設備是否會產生諧波干擾影響電網(wǎng)而電網(wǎng)供電質量好壞又會對企業(yè)的生產和設備有什么影響等等。PDM提供多種詳盡動態(tài)數(shù)據(jù),為企業(yè)內部實行“節(jié)電降耗”,生產成本核算提供了依據(jù)。
六是網(wǎng)絡化共享信息。PDM系統(tǒng)可通過企業(yè)局域網(wǎng)、外網(wǎng)等方式實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)。安裝PDM系統(tǒng)后,集團公司所屬各級管理部門都可以通過辦公室的計算機,及時觀察和了解到每個用電部門和監(jiān)測回路的用電情況和負荷變化,及時發(fā)現(xiàn)用電方式和用電結構中存在的問題,及時督促和檢查各個生產環(huán)節(jié)的用電情況,為企業(yè)內部的生產成本核算和管理,提供了科學的依據(jù)。
通過PDM系統(tǒng)的安裝試用,使企業(yè)解決了傳統(tǒng)粗放式的電能計量和管理方式存在的問題,使企業(yè)相關部門能夠及時掌握真實動態(tài)的電能消耗情況和相關數(shù)據(jù),采用信息化手段精細管理,加強“節(jié)能降耗”的監(jiān)督與檢查。為此,集團公司計劃五陽煤礦全部回路中安裝PDM,對各個回路的用電負荷進行動態(tài)的監(jiān)測和分析,有針對性地從用電管理角度,發(fā)現(xiàn)用電結構和方式中的深層次問題,調整和改進用電結構和用電方式,從而實現(xiàn)全局的合理用電,節(jié)約用電。