CN114418303A - 用于炼化一体化企业的智慧能源管理***和方法 - Google Patents
用于炼化一体化企业的智慧能源管理***和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114418303A CN114418303A CN202111555502.7A CN202111555502A CN114418303A CN 114418303 A CN114418303 A CN 114418303A CN 202111555502 A CN202111555502 A CN 202111555502A CN 114418303 A CN114418303 A CN 114418303A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy
- data
- consumption
- production
- real
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000010354 integration Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 101
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 83
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 60
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 21
- 235000019580 granularity Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 claims description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 4
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010742 number 1 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/067—Enterprise or organisation modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/80—Management or planning
- Y02P90/82—Energy audits or management systems therefor
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
本申请涉及一种用于炼化一体化企业的智慧能源管理***,包括:能源实时监控模块,用于基于实时能源数据,按照预设的层级关系对各层级生产运行过程中不同能源介质进行监控;能源信息管理模块,用于基于实时能源数据生成不同时间粒度下的能源统计基础数据并进行能源产耗统计与趋势分析;能效分析模块,用于将实时能源数据输入到能效分析模型中,得到产耗能***设备的实时能效分析数据;运行优化模块,用于将运行条件数据输入到***能源优化模型中,得到***设备的最优负荷分配,根据最优负荷分配对负荷进行调度分配。本***实现对炼化一体化企业能耗数据的统一采集、存储、统计、整理和分析,助力企业提升精细化管理水平、达到节能减排目标。
Description
技术领域
本申请属于能源管理和数据分析技术领域,具体涉及一种用于炼化一体化企业的智慧能源管理***和方法。
背景技术
随着能源结构的转型,炼油化工一体化已成为石油化工行业的重要发展方向。为了适应油品和石化产品的需求变化,同时提高石油资源利用率、降低投资和企业成本,炼化一体化企业已从最初的由炼油装置为乙烯和芳烃装置提供石脑油原料的简单一体化,逐渐发展成为炼油与石油化工物料互供、能量资源和公用工程共享的综合一体化。
炼化一体化企业作为一个大型能源消耗单位,按照生产工艺又可以划分成石油炼化、乙烯裂解、聚烯烃塑料等一系列工厂或装置单元。随着目前石化企业信息化建设发展,大部分工厂或装置拥有各自的能源数据采集***。但每个工厂和装置的数据***往往各自独立,全厂数据难以实现及时的互联共享,并且缺乏大量数据的统计、整理和分析,无法满足企业日常化、精细化的能源管理需求。因此需要开发一种一体化的智慧能源管理***,实现对炼化一体化企业能耗数据的统一采集、存储、统计、整理和分析,并为企业能源管理者提供不同维度的能源分析诊断信息,助力企业提升精细化管理水平、达到节能减排目标。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足,本申请提供一种用于炼化一体化企业的智慧能源管理***和方法。
(二)技术方案
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种用于炼化一体化企业的智慧能源管理***,所述智慧能源管理***与能源数据采集***连接,所述能源数据采集***包括能源计量仪表、可编程逻辑控制器、分布式控制***和实时数据库;所述智慧能源管理***包括:
能源实时监控模块,用于基于从能源数据采集***中获取的实时能源数据,按照预设的层级关系分别对各层级生产运行过程中不同能源介质进行运行监控;
能源信息管理模块,用于基于所述实时能源数据,生成不同时间粒度下的能源统计基础数据;按照所述层级关系对各层级不同能源介质的能源统计基础数据进行能源产耗统计与趋势分析,得到产耗统计数据和趋势分析数据;
能效分析模块,用于针对产耗能***设备,将相应的实时能源数据输入到预先建立的能效分析模型中,得到所述产耗能***设备的实时能效分析数据;
运行优化模块,用于将当前运行周期内的运行条件数据输入到预先建立的***能源优化模型中,得到***设备的最优负荷分配,根据所述最优负荷分配对***设备当前运行周期内的负荷进行调度分配。
可选地,所述能源实时监控模块还用于根据预设的总分偏差率阈值和/或能源转化率阈值和/或工艺参数上下限阈值对能源介质的产耗数据和平衡情况、能源介质工艺参数进行监控,对超过阈值设定的点位进行报警并推送报警提示信息。
可选地,所述能源信息管理模块包括:
能源总览单元,用于对重要能源数据进行跟踪展示,对所述重要能源数据在不同时间粒度上的完成情况进行汇总并进行同比分析;所述重要能源数据包括各级能耗统计、能耗分析、考核指标以及能源成本;
能源计划单元,用于根据生产计划,结合历史能源消耗数据,生成相应的能源计划并进行图表方式展示;
统计平衡单元,用于根据全厂各工厂装置的能源消耗数据,依据实际需求按照均分或者按照各装置用能占比权重将能源损耗分摊给不同工厂装置;
统计分析和绩效考核单元,用于根据全厂平衡数据,按照国家、行业或企业标准计算重要能源考核指标,基于所述重要能源考核指标、历史能源指标、能源计划、能源标准指标确定绩效考核规则,基于所述绩效考核规则生成企业内部各个工厂单位的考核评分。
可选地,所述能效分析模块,还用于基于所述实时能效分析数据和所述趋势分析数据对所述产耗能***进行运行监控,对出现的异常数据进行报警。
第二方面,本申请实施例提供一种用于炼化一体化企业的能源管理方法,该方法包括:
S10、基于从能源数据采集***中获取的实时能源数据,按照预设的层级关系分别对各层级生产运行过程中不同能源介质进行运行监控;
S20、基于所述实时能源数据,生成不同时间粒度下的能源统计基础数据;按照所述层级关系对各层级不同能源介质的能源统计基础数据进行能源产耗统计与趋势分析,得到产耗统计数据和趋势分析数据;
S30、用于针对产耗能***设备,将相应的实时能源数据输入到预先建立的能效分析模型中,得到所述产耗能***设备的实时能效分析数据;
S40、将当前运行周期内的运行条件数据输入到预先建立的***能源优化模型中,得到***设备的最优负荷分配,根据所述最优负荷分配对***设备当前运行周期内的负荷进行调度分配。
可选地,所述预设的层级关系为根据生产单元层级关系划分得到的企业级、工厂级和装置级。
可选地,对各层级生产运行过程中不同能源介质进行运行监控,包括:
针对蒸汽、水、电、氮气、压缩空气、天然气、煤、原油,分别通过工艺流程化的能源介质流向图,实时展示和分析全厂能源介质的产耗数据和平衡情况、能源介质工艺参数的波动状况;
根据预设的总分偏差率阈值、能源转化率阈值、工艺参数上下限阈值,对超过阈值设定的点位进行报警推送报警提示信息。
可选地,S20包括:
S21、将所述实时能源数据按不同的时间粒度进行基础统计运算,将生成的能源生产消费累积数作为能源统计基础数据存储于关系数据库中;
S22、基于所述能源基础数据,按不同的层级统计分析能源平衡情况、生产综合能耗、能源消费结构与趋势,生成产耗统计数据和趋势分析数据;
S23、将所述产耗统计数据和所述趋势分析数据进行图表展示。
可选地,所述能效分析模型包括能效指标计算模型和/或经济运行评价计算模型。
可选地,S40包括:
根据历史运行数据或设备机理模型,得到各个***设备在实际工况下的运行负荷与能源消耗关系模型;
依据所述运行负荷与能源消耗关系模型和当前运行周期内的运行条件数据,优化调整再分配各产耗设备的负荷,使得能源消耗最小;
对所述产耗设备的负荷余量进行计算,并进行调度优化的可行性分析;
基于预设的全厂总负荷,建立满足全厂负荷、设备额定负荷、安全系数的约束条件的***优化模型,进行设备组合和负荷的调整,得到优化前后的能耗对比和***设备的最优负荷分配。
(三)有益效果
本申请的有益效果是:本申请提出了一种用于炼化一体化企业的智慧能源管理***,包括:能源实时监控模块,用于基于实时能源数据,按照预设的层级关系对各层级生产运行过程中不同能源介质进行监控;能源信息管理模块,用于基于实时能源数据生成不同时间粒度下的能源统计基础数据并进行能源产耗统计与趋势分析;能效分析模块,用于将实时能源数据输入到能效分析模型中,得到产耗能***的实时能效分析数据;运行优化模块,用于将运行条件数据输入到***能源优化模型中,得到***设备的最优负荷分配,根据最优负荷分配对负荷进行调度分配。本***实现对炼化一体化企业能耗数据的统一采集、存储、统计、整理和分析,助力企业提升精细化管理水平、达到节能减排目标。
附图说明
本申请借助于以下附图进行描述:
图1为本申请一个实施例中的用于炼化一体化企业的智慧能源管理***结构示意图;
图2为本申请另一个实施例中的用于炼化一体化企业的智慧能源管理***功能架构示意图;
图3为本申请又一实施例中的用于炼化一体化企业的能源管理方法流程示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。可以理解的是,以下所描述的具体的实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合;为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
本申请第一方面提出一种用于炼化一体化企业的智慧能源管理***,以下通过实施例一和实施例二予以说明。
实施例一
图1为本申请一个实施例中的用于炼化一体化企业的智慧能源管理***结构示意图。如图1所示,智慧能源管理***10与能源数据采集***20连接,其中,能源数据采集***20可以包括能源计量仪表、可编程逻辑控制器、分布式控制***和实时数据库;本实施例的用于炼化一体化企业的智慧能源管理***包括:
能源实时监控模块101,用于基于从能源数据采集***中获取的实时能源数据,按照预设的层级关系分别对各层级生产运行过程中不同能源介质进行运行监控;
能源信息管理模块102,用于基于所述实时能源数据,生成不同时间粒度下的能源统计基础数据;按照所述层级关系对各层级不同能源介质的能源统计基础数据进行能源产耗统计与趋势分析,得到产耗统计数据和趋势分析数据;
能效分析模块103,用于针对产耗能***设备,将相应的实时能源数据输入到预先建立的能效分析模型中,得到所述产耗能***设备的实时能效分析数据;
运行优化模块104,用于将当前运行周期内的运行条件数据输入到预先建立的***能源优化模型中,得到***设备的最优负荷分配,根据所述最优负荷分配对***设备当前运行周期内的负荷进行调度分配。
本申请的***通过建立集全厂能源数据采集、存储、统计、整理和分析能源管控平台,实现对全厂能源运行过程的实时跟踪、统计、科学分析与管理,为企业的节能减排工作提供强有力的***支持。
为了更好地理解本发明,以下对本实施例中的各模块进行展开说明。
本实施例中,能源实时监控模块还用于根据预设的总分偏差率阈值和/或能源转化率阈值和/或工艺参数上下限阈值对能源介质的产耗数据和平衡情况、能源介质工艺参数进行监控,对超过阈值设定的点位进行报警并推送报警提示信息。
本实施例中,能源信息管理模块包括:
能源总览单元,用于对重要能源数据进行跟踪展示,对所述重要能源数据在不同时间粒度上的完成情况进行汇总并进行同比分析;所述重要能源数据包括各级能耗统计、能耗分析、考核指标以及能源成本;
能源计划单元,用于根据生产计划,结合历史能源消耗数据,生成相应的能源计划并进行图表方式展示;
统计平衡单元,用于根据全厂各工厂装置的能源消耗数据,依据实际需求按照均分或者按照各装置用能占比权重将能源损耗分摊给不同工厂装置;
统计分析和绩效考核单元,用于根据全厂平衡数据,按照国家、行业或企业标准计算重要能源考核指标,基于所述重要能源考核指标、历史能源指标、能源计划、能源标准指标确定绩效考核规则,基于所述绩效考核规则生成企业内部各个工厂单位的考核评分。
本实施例中,能效分析模块还用于基于所述实时能效分析数据和所述趋势分析数据对所述产耗能***进行运行监控,对出现的异常数据进行报警。
本实施例通过能源介质的产耗平衡、过程效率的计算分析、运行异常工况的监视报警以及能源***装置的能效指标限额等,有效控制能耗的突变与浪费。通过建立关键产/耗能***装置的能效计算模型以及重要能源介质的优化调度模型,协助企业管理者及时了解和掌握关键产/耗能***装置和能源介质的运行状态和使用情况,促进其指挥决策从经验型向分析型的转变;同时对企业的运行调度模式进行评价与优化建议,为提高能源利用水平和效率提供数据支持,促进全厂能源资源安全、可靠、高效与经济运转,实现全厂效益最大化。
实施例二
图2为本申请另一个实施例中的用于炼化一体化企业的智慧能源管理***功能架构示意图,如图2所示,该***构建于企业已有底层仪表/控制层以及实时数据库之上,其中底层仪表/控制层包括能源计量仪表、PLC/DCS及数据采集网络等,实时数据库用于存储底层仪表/控制层的实时数据。***通过实时数据传输通讯功能收集全厂能源计量数据、与能源产耗相关的重要生产运行参数后,由各个功能模块对全厂数据进行整理和分析处理,从而支撑各个模块的业务功能。具体地,智慧能源管理***的主要功能模块分为三部分,分别为能源实时监控与报警模块、能源管理模块以及能效分析与运行优化模块。三个模块相辅相成,涵盖从企业上层的综合能效指标到生产层面重要能源介质(蒸汽、燃料气等)的调度优化、重点产/耗能***设备(如空压、循环水等***,热电锅炉汽机、裂解炉等多台套装置设备)的能效分析与运行优化,具体功能介绍如下:
1、能源实时监控与报警模块
依据集团已有的各级能源计量仪表和数据采集网络,建立“高度集成”的能源综合监控***。按照炼化一体化企业的不同生产单元层次(企业级、工厂级、装置级)和能源介质类别(蒸汽、水、电、氮气、压缩空气、天然气、煤、原油等),逐层次逐类别进行监视设计。通过工艺流程化的能源介质流向图以及阈值(总分偏差率、能源转化率、工艺参数上下限等)的设定,实时展示和分析全厂能源介质的产耗数据和平衡情况、能源介质工艺参数的波动状况(如蒸汽的温度、压力,电力相关的电流、电压、有功无功功率等),并对超过阈值设定的点位进行报警推送提醒。通过数据标识信息查看、数据历史及趋势查询等***小工具方便生产管理人员实时查看与处理异常工况数据,避免处理不及时而造成不必要的能源消耗。
该模块实现了对全厂一二三级(即企业级、工厂级、装置级)能源计量数据、与能源产耗相关的重要生产运行参数、关键能源***和装置设备的能效指标、以及全厂及各分公司的重点关注指标的在线实时监控。
2、能源管理模块
该模块为集团能源管理的各类业务应用提供一体化、开放式的信息集成平台,涵盖能源信息总览、能源计划、统计平衡、统计分析、绩效考核等功能。该模块根据企业生产运营管理特点,首先将实时数据库中能源计量数据按不同的时间粒度(班、日、月、年)进行基础统计运算,将生成的能源生产消费累积数存储于关系数据库中。然后利用运算后的能源基础数据,按不同的层级(企业级、工厂级、装置级)统计分析能源平衡情况、生产综合能耗、能源消费结构与趋势等信息,最终以丰富的图表展示形式实现对集团分公司能源生产和消费情况的全局监管,满足集团的精细化管理需求。
能源总览功能主要用于辅助领导管理决策,对各级能耗统计、能耗分析、考核指标以及能源成本等重要能源数据进行跟踪展示;对各类重要能源数据在不同时间粒度上(日、月、年)的完成情况进行汇总并进行同比分析。
能源计划功能根据生产计划,结合历史能源消耗数据,自动制定出相应的、可执行的能源计划进行图表方式展示。该功能是能源管理从事后统计分析的模式向计划预案设置、过程统计分析跟踪的模式转变的前提。
统计平衡功能可以根据全厂各工厂装置的能源消耗数据,依据实际需求按照均分或者按照各装置用能占比权重自动将能源损耗分摊给不同工厂装置,实现全厂能源平衡。统计分析和绩效考核功能则根据全厂平衡数据,按照国家、行业或企业标准自动计算重要能源考核指标(如综合能耗、单位产品综合能耗等),然后分析这些能耗指标与同期水平的对比情况、与能源计划相比后的完成情况、与能源标准对比后的达标情况,并依此设计绩效考核规则按月度或季度自动生成企业内部各个工厂单位的考核评分(若要管控工厂的生产平稳性,还可对同一装置不同班组的能源指标进行评比考核),从而帮助企业进行内外部对标分析,不断改进能源消费使用过程中的问题,持续提升能源绩效水平。
3、能效分析与运行优化模块
该模块的能效分析功能聚焦企业重点产/耗能***、装置或设备。参照国家、行业或工艺设备标准,将能效指标或经济运行评价的通用计算模型(循环水***可以采用水电比模型、锅炉可以采用正反平衡效率模型、压缩机可以采用比功率模型等)转化为***内置的脚本语句,通过将实时数据库的数据信息传输到计算模型脚本语句中,自动计算反映***、装置或设备当前运行状况的能效数据,并可以通过趋势线的形式实时展示能效分析数据。***、装置或设备一旦出现异常,其效率异常点就会反映在趋势线上,因此可以用效率异常点及时报警,提醒生产运维人员及时处理,避免能耗的突变和浪费。
运行评价功能是对重点产/用能***运行环节进行评价,即在调度层面评价重要能源介质(如蒸汽、燃料气等)的生产、使用情况,为运行优化节能提供支持。该功能通过各***优化模型的建立,在保证全厂能源需求和安全运行的情况下,实现***设备的最优负荷分配,从而达到节能效果。具体优化思路是:根据历史运行数据或设备机理模型,得到各个***设备在实际工况下的运行负荷与能源消耗的关系模型。依据负荷与能源消耗的关系,在已知哪些设备运行条件下,可以优化调整再分配这些设备的负荷,使得能源消耗最小化。与此同时,对这些设备的负荷余量进行计算,为这些设备能否参与后续的调度优化进行可行性分析。最后在满足全厂总负荷的前提下,建立全厂负荷、设备额定负荷、安全系数等约束条件下的***优化模型,进行设备组合和负荷的调整,最大化减少能耗,最终给出优化前后的能耗对比和***运行建议,供调度进行经济运行分析。
本实施例设计的智慧能源管理***按照能源管理***化、信息化、标准化和精细化的原则为炼化一体化企业组建不同的能源管理功能模块,从而有效解决了炼化一体化企业全厂能源数据难以得到及时的互通互享,并且缺乏大量数据的统计、整理和分析,无法满足日常化、精细化的能源管理要求的问题。
实施例三
本申请第二方面提供了一种用于炼化一体化企业的能源管理方法,图3为本申请又一实施例中的用于炼化一体化企业的能源管理方法流程示意图,如图3所示,本实施例的能源管理方法包括:
S10、基于从能源数据采集***中获取的实时能源数据,按照预设的层级关系分别对各层级生产运行过程中不同能源介质进行运行监控;
S20、基于所述实时能源数据,生成不同时间粒度下的能源统计基础数据;按照所述层级关系对各层级不同能源介质的能源统计基础数据进行能源产耗统计与趋势分析,得到产耗统计数据和趋势分析数据;
S30、用于针对产耗能***设备,将相应的实时能源数据输入到预先建立的能效分析模型中,得到所述产耗能***设备的实时能效分析数据;
S40、将当前运行周期内的运行条件数据输入到预先建立的***能源优化模型中,得到***设备的最优负荷分配,根据所述最优负荷分配对***设备当前运行周期内的负荷进行调度分配。
本发明依据炼化一体化企业各个工厂及装置已有的各级能源计量仪表和数据采集网络,建立集全厂数据收集、存储、整理、分析、优化的能源管理***,实现全厂能源数据的互联共享,并为企业管理者提供多维度的数据分析诊断信息。
为了更好地理解本发明,以下对本实施例中的各步骤进行展开说明。
本实施例中,预设的层级关系可以是根据生产单元层级关系划分得到的企业级、工厂级和装置级。
本实施例中,对各层级生产运行过程中不同能源介质进行运行监控,可以包括:
针对蒸汽、水、电、氮气、压缩空气、天然气、煤、原油,分别通过工艺流程化的能源介质流向图,实时展示和分析全厂能源介质的产耗数据和平衡情况、能源介质工艺参数的波动状况;
根据预设的总分偏差率阈值、能源转化率阈值、工艺参数上下限阈值,对超过阈值设定的点位进行报警推送报警提示信息。
本实施例中,S20可以包括:
S21、将所述实时能源数据按不同的时间粒度进行基础统计运算,将生成的能源生产消费累积数作为能源统计基础数据存储于关系数据库中;
S22、基于所述能源基础数据,按不同的层级统计分析能源平衡情况、生产综合能耗、能源消费结构与趋势,生成产耗统计数据和趋势分析数据;
S23、将所述产耗统计数据和所述趋势分析数据进行图表展示。
本实施例的能源管理方法,利用已采集的能源计量数据,按照不同的生产工作日历(年、月、日、班)以及不同的生产单元层级(企业级、工厂级、装置级)自动分析计算能源产耗平衡、能源消费结构与趋势、能耗指标(如综合能耗、单耗等)等数据,以丰富的图表展示形式实现对炼化一体化企业的能源生产和消费情况的全局监管,满足企业日常化、精细化的能源管理需求。
本实施例中,能效分析模型可以包括能效指标计算模型和/或经济运行评价计算模型。
本实施例中,S40可以包括:
根据历史运行数据或设备机理模型,得到各个***设备在实际工况下的运行负荷与能源消耗关系模型;
依据所述运行负荷与能源消耗关系模型和当前运行周期内的运行条件数据,优化调整再分配各产耗设备的负荷,使得能源消耗最小;
对所述产耗设备的负荷余量进行计算,并进行调度优化的可行性分析;
基于预设的全厂总负荷,建立满足全厂负荷、设备额定负荷、安全系数的约束条件的***优化模型,进行设备组合和负荷的调整,得到优化前后的能耗对比和***设备的最优负荷分配。
对于企业关注的重点产/耗能***装置以及重要能源介质(如蒸汽、燃料气等)的生产调度,***依据能效指标、经济运行评价指标或历史工况数据的分析模型,对当前的***装置运行状态以及能源介质的调度情况做出评价并提供优化建议,为企业的节能技改以及能源优化调度提供数据支撑,有助于提高企业的能源利用效率,降低能源消耗成本。
应当注意的是,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。
此外,需要说明的是,在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (10)
1.一种用于炼化一体化企业的智慧能源管理***,其特征在于,所述智慧能源管理***与能源数据采集***连接,所述能源数据采集***包括能源计量仪表、可编程逻辑控制器、分布式控制***和实时数据库;所述智慧能源管理***包括:
能源实时监控模块,用于基于从能源数据采集***中获取的实时能源数据,按照预设的层级关系分别对各层级生产运行过程中不同能源介质进行运行监控;
能源信息管理模块,用于基于所述实时能源数据,生成不同时间粒度下的能源统计基础数据;按照所述层级关系对各层级不同能源介质的能源统计基础数据进行能源产耗统计与趋势分析,得到产耗统计数据和趋势分析数据;
能效分析模块,用于针对产耗能***设备,将相应的实时能源数据输入到预先建立的能效分析模型中,得到所述产耗能***的实时能效分析数据;
运行优化模块,用于将当前运行周期内的运行条件数据输入到预先建立的***能源优化模型中,得到***设备的最优负荷分配,根据所述最优负荷分配对***设备当前运行周期内的负荷进行调度分配。
2.根据权利要求1所述的用于炼化一体化企业的智慧能源管理***,其特征在于,所述能源实时监控模块还用于根据预设的总分偏差率阈值和/或能源转化率阈值和/或工艺参数上下限阈值对能源介质的产耗数据和平衡情况、能源介质工艺参数进行监控,对超过阈值设定的点位进行报警并推送报警提示信息。
3.根据权利要求1所述的用于炼化一体化企业的智慧能源管理***,其特征在于,所述能源信息管理模块包括:
能源总览单元,用于对重要能源数据进行跟踪展示,对所述重要能源数据在不同时间粒度上的完成情况进行汇总并进行同比分析;所述重要能源数据包括各级能耗统计、能耗分析、考核指标以及能源成本;
能源计划单元,用于根据生产计划,结合历史能源消耗数据,生成相应的能源计划并进行图表方式展示;
统计平衡单元,用于根据全厂各工厂装置的能源消耗数据,依据实际需求按照均分或者按照各装置用能占比权重将能源损耗分摊给不同工厂装置;
统计分析和绩效考核单元,用于根据全厂平衡数据,按照国家、行业或企业标准计算重要能源考核指标,基于所述重要能源考核指标、历史能源指标、能源计划、能源标准指标确定绩效考核规则,基于所述绩效考核规则生成企业内部各个工厂单位的考核评分。
4.根据权利要求1所述的用于炼化一体化企业的智慧能源管理***,其特征在于,所述能效分析模块,还用于基于所述实时能效分析数据和所述趋势分析数据对所述产耗能***进行运行监控,对出现的异常数据进行报警。
5.一种用于炼化一体化企业的能源管理方法,其特征在于,该方法包括:
S10、基于从能源数据采集***中获取的实时能源数据,按照预设的层级关系分别对各层级生产运行过程中不同能源介质进行运行监控;
S20、基于所述实时能源数据,生成不同时间粒度下的能源统计基础数据;按照所述层级关系对各层级不同能源介质的能源统计基础数据进行能源产耗统计与趋势分析,得到产耗统计数据和趋势分析数据;
S30、用于针对产耗能***设备,将相应的实时能源数据输入到预先建立的能效分析模型中,得到所述产耗能***设备的实时能效分析数据;
S40、将当前运行周期内的运行条件数据输入到预先建立的***能源优化模型中,得到***设备的最优负荷分配,根据所述最优负荷分配对***设备当前运行周期内的负荷进行调度分配。
6.根据权利要求5所述的用于炼化一体化企业的能源管理方法,其特征在于,所述预设的层级关系为根据生产单元层级关系划分得到的企业级、工厂级和装置级。
7.根据权利要求5所述的用于炼化一体化企业的能源管理方法,其特征在于,对各层级生产运行过程中不同能源介质进行监控,包括:
针对蒸汽、水、电、氮气、压缩空气、天然气、煤、原油等能源介质,分别通过工艺流程化的能源介质流向图,实时展示和分析全厂能源介质的产耗数据和平衡情况、能源介质工艺参数的波动状况;
根据预设的总分偏差率阈值、能源转化率阈值、工艺参数上下限阈值,对超过阈值设定的点位进行报警推送报警提示信息。
8.根据权利要求5所述的用于炼化一体化企业的能源管理方法,其特征在于,S20包括:
S21、将所述实时能源数据按不同的时间粒度进行基础统计运算,将生成的能源生产消费累积数作为能源统计基础数据存储于关系数据库中;
S22、基于所述能源基础数据,按不同的层级统计分析能源平衡情况、生产综合能耗、能源消费结构与趋势,生成产耗统计数据和趋势分析数据;
S23、将所述产耗统计数据和所述趋势分析数据进行图表展示。
9.根据权利要求5所述的用于炼化一体化企业的能源管理方法,其特征在于,所述能效分析模型包括能效指标计算模型和/或经济运行评价计算模型。
10.根据权利要求5所述的用于炼化一体化企业的能源管理方法,其特征在于,S40包括:
根据历史运行数据或设备机理模型,得到各个***设备在实际工况下的运行负荷与能源消耗关系模型;
依据所述运行负荷与能源消耗关系模型和当前运行周期内的运行条件数据,优化调整再分配各产耗设备的负荷,使得能源消耗最小;
对所述产耗设备的负荷余量进行计算,并进行调度优化的可行性分析;
基于预设的全厂总负荷,建立满足全厂负荷、设备额定负荷、安全系数的约束条件的***优化模型,进行设备组合和负荷的调整,得到优化前后的能耗对比和***设备的最优负荷分配。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111555502.7A CN114418303A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 用于炼化一体化企业的智慧能源管理***和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111555502.7A CN114418303A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 用于炼化一体化企业的智慧能源管理***和方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114418303A true CN114418303A (zh) | 2022-04-29 |
Family
ID=81268330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111555502.7A Pending CN114418303A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 用于炼化一体化企业的智慧能源管理***和方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114418303A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114881484A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-09 | 武汉汉源既济电力有限公司 | 一种新型能源综合管理*** |
CN115862327A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-28 | 格瑞利(江苏)智能科技有限公司 | 一种智慧园区的可视化管理***及方法 |
CN116523276A (zh) * | 2023-07-04 | 2023-08-01 | 天津市蓟州区民力新能源科技有限公司 | 基于智能控制***的高效能源利用管理平台 |
CN117455128A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-26 | 广盛(天津)电力智能科技有限公司 | 一种基于智慧能源管理***的多目标数据输出方法 |
CN118036275A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-05-14 | 煤炭工业规划设计研究院有限公司 | 一种基于煤矿生产特性的能耗优化仿真方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104992298A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-10-21 | 南京朗坤软件有限公司 | 能源管理*** |
CN107316114A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-03 | 安徽省萧县林平纸业有限公司 | 造纸行业的电力需求侧智能化监测与管理分析平台 |
CN108155646A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 浙江冠南能源科技有限公司 | 一种基于大数据的能源管理综合分析应对***及其操作方法 |
CN111612214A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-09-01 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种负荷侧智能管控*** |
CN111966664A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-20 | 广东卓维网络有限公司 | 一种多元用户侧综合能源监测跟踪分析*** |
-
2021
- 2021-12-17 CN CN202111555502.7A patent/CN114418303A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104992298A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-10-21 | 南京朗坤软件有限公司 | 能源管理*** |
CN107316114A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-03 | 安徽省萧县林平纸业有限公司 | 造纸行业的电力需求侧智能化监测与管理分析平台 |
CN108155646A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 浙江冠南能源科技有限公司 | 一种基于大数据的能源管理综合分析应对***及其操作方法 |
CN111612214A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-09-01 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种负荷侧智能管控*** |
CN111966664A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-20 | 广东卓维网络有限公司 | 一种多元用户侧综合能源监测跟踪分析*** |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114881484A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-09 | 武汉汉源既济电力有限公司 | 一种新型能源综合管理*** |
CN115862327A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-28 | 格瑞利(江苏)智能科技有限公司 | 一种智慧园区的可视化管理***及方法 |
CN116523276A (zh) * | 2023-07-04 | 2023-08-01 | 天津市蓟州区民力新能源科技有限公司 | 基于智能控制***的高效能源利用管理平台 |
CN116523276B (zh) * | 2023-07-04 | 2023-09-08 | 天津市蓟州区民力新能源科技有限公司 | 基于智能控制***的高效能源利用管理平台 |
CN117455128A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-26 | 广盛(天津)电力智能科技有限公司 | 一种基于智慧能源管理***的多目标数据输出方法 |
CN117455128B (zh) * | 2023-12-26 | 2024-03-22 | 广盛(天津)电力智能科技有限公司 | 一种基于智慧能源管理***的多目标数据输出方法 |
CN118036275A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-05-14 | 煤炭工业规划设计研究院有限公司 | 一种基于煤矿生产特性的能耗优化仿真方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114418303A (zh) | 用于炼化一体化企业的智慧能源管理***和方法 | |
Liu et al. | Artificial intelligence powered large-scale renewable integrations in multi-energy systems for carbon neutrality transition: Challenges and future perspectives | |
CN109426205B (zh) | 一种工业智能优化节能*** | |
CN109783916B (zh) | 一种基于仿真技术的空气压缩机群组优化调度决策方法 | |
CN105956786B (zh) | 一种用于化肥企业的能源管理*** | |
CN105278504A (zh) | 发电集团级水电机组分布式状态监测与诊断平台建设的体系结构 | |
Dumitru et al. | SCADA based software for renewable energy management system | |
CN106228300A (zh) | 一种分布式电源运营管理*** | |
CN112738267A (zh) | 一种能源数据监测与综合分析装置 | |
CN113822547A (zh) | 一种精细化需求侧管理综合信息平台***及管理方法 | |
CN117540972A (zh) | 一种针对化工行业电能供需波动的调节及电能能耗比提升的方法 | |
Li et al. | Coordinated planning of HVDCs and power-to-hydrogen supply chains for interregional renewable energy utilization | |
CN112288170B (zh) | 基于大数据分析的电厂机组工况寻优分析方法 | |
Long et al. | Collaborative response of data center coupled with hydrogen storage system for renewable energy absorption | |
CN111738585A (zh) | 一种面向电网调度的火电厂存煤量分级预警方法 | |
CN116703081A (zh) | 综合能源运营管理云平台 | |
Xueliang et al. | Study of power grid planning integrated information platform based on big-data technology | |
CN102231081B (zh) | 一种流程工业设备用能状态诊断方法 | |
CN114266471A (zh) | 一种面向冷热电多能流耦合综合能源的能效评价方法 | |
Xin et al. | Power System Operation Optimization Process and Network System Design Based on Power Big Data | |
Chen et al. | Application of MES system in offshore oil and gas field production management | |
Guo et al. | Energy conversion technology and economy evaluation system for smart city | |
Tang et al. | Application technology of big data in smart grid and its development prospect | |
CN113269435B (zh) | 一种新能源场站运行状态耦合监测评估*** | |
Zhang et al. | Simulation of Power Grid Investment Decision Evaluation Model Based on Improved Genetic Algorithm |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |