潞安集团公司是一个以煤炭为基础,煤电化、煤焦化、煤油化多联产业发展的能化企业集团;属山西省五大煤炭集团和首批12户国有资产授权经营单位之一。集团节能办公室按照集团公司节能工作的目标和部署,针对“节能降耗”工作中存在的问题,经过充分的市场调研和技术评估,决定2007年初在五阳煤矿安装“PDM—企业用电及电能质量信息管理系统”试运行。
PDM系统是北京贝之瑞系统控制技术有限公司在引进、吸收国外先进技术基础上,根据我国企业用电实际情况和相关国家标准研发的、具有自主知识产权的新产品,该系统的核心是一套功能强大的企业用电数据分析和管理软件,PDM系统采集、统计和处理的数据包括:动态电能消耗数据、动态历史负荷数据、电网实时参数、电能质量及谐波数据等。
五阳煤矿是潞安矿业集团公司的一个大型现代化生产矿井,位于山西省长治市襄垣县王桥镇。
五阳矿变电所现装有2台315KVA电力变压器,两路35KV进线,6KV出线共有28条供电回路,最大用电负荷为1.2万千伏安,2006年用电量为9000万KWh,年用电成本3500万元,电费支出占生产成本2.9%。
经过集团公司节能办全面考虑,在2007年年初选择五阳矿电石厂、洗煤厂和井下3#三条供电回路安装PDM试运行,这三路负荷在PDM系统中设置为三个相应的工作点。
PDM系统试运行一是用电数据及负荷曲线监测、分析。PDM系统通过智能电力数据采集器高频率的采集各种用电数据,以实时的反映企业生产用电的变化情况。PDM主站系统设定为每5分钟采集一次智能电力数据采集器的数据。
二是电能质量监测与分析。当前,电力电子节能技术和变频调速等的广泛应用,在提高生产效率的同时也产生了大量的谐波。谐波污染导致配电变压器和线路的损耗增大,变压器、供电线路、电动机、电容器组发热,自动化装置和继电保护装置误动作,影响到企业生产工艺过程、设备寿命和电网安全可靠运行,甚至造成停电事故。电网中的谐波污染还影响到电能计量的准确性和电费计算的公正性。因此,监测和治理谐波对电网的污染已成为企业“节能降耗”的重要工作。
2007年年初,PDM系统在五阳矿区安装投运,至今已有三个多月运行实践。该系统具有以下特点:
一是投入小,收益大。企业不用增加大的投资,通过对用电状况的动态监测、分析,发现用电结构和方式中存在的问题,从而“对症下药”,调整和优化用电结构,从而实现合理用电,节约用电。如此次对五阳矿动态用电数据检测和分析的结果,通过调整运行方式和负荷结构,对无功功率和功率因数进行适当补偿,全矿全年可节约用电达8—10%。具有在线监测谐波和电能质量功能,使用“清洁”电源,提高企业能源效率,降低电器设备运行故障。
二是安装方便。PDM系统安装过程简单,不需要对原有供电设备和线路进行大的改造,安装时不需要对回路停电。在五阳矿安装过程中仅用一天时间,PDM系统的三个监测回路就安装和调试完成并投入运行。
三是运行稳定,数据可靠。在3个多月的试运行过程中,PDM系统运行稳定,未发生任何故障。通过对3个监测回路各种用电数据的跟踪、对比,PDM系统采集、测量的数据准确可靠。
四是操作简便,易于掌握。PDM系统操作简便,运行人员经简单培训即可掌握有关操作。系统自动采集并处理各种动态用电数据,只要在系统运行前设置好各项参数,系统即可自动运行。在运行中调用数据,不需要额外编程和设置参数。各种数据查阅方便,保存时间长达10年以上,还可以将数据按需要自动生成各种报表。
五是实现用电自动化、精细化管理。现集团公司下属煤矿用电管理现状是靠值班电工定时抄录电能表的方式统计用电,按每个月总的用电量计算和缴纳电费,企业主管每月只知道用了多少度电,交了多少电费,而这些电能到底是怎么用的?企业现有用电的方式和结构是否合理?用电负荷特性是怎么变化的?却无从得知。PDM可以定时将数据生成电子报表,可以避免人工抄表的人为误差和错误,提高管理效率。
通过PDM系统的用电数据检测、分析功能,现企业可以随时调取系统记录的动态历史数据,如最大用电量出现在什么时间、功率因数和无功功率变化和产生的情况、电能质量的情况、企业的用电设备是否会产生谐波干扰影响电网而电网供电质量好坏又会对企业的生产和设备有什么影响等等。PDM提供多种详尽动态数据,为企业内部实行“节电降耗”,生产成本核算提供了依据。
六是网络化共享信息。PDM系统可通过企业局域网、外网等方式实现共享数据。安装PDM系统后,集团公司所属各级管理部门都可以通过办公室的计算机,及时观察和了解到每个用电部门和监测回路的用电情况和负荷变化,及时发现用电方式和用电结构中存在的问题,及时督促和检查各个生产环节的用电情况,为企业内部的生产成本核算和管理,提供了科学的依据。
通过PDM系统的安装试用,使企业解决了传统粗放式的电能计量和管理方式存在的问题,使企业相关部门能够及时掌握真实动态的电能消耗情况和相关数据,采用信息化手段精细管理,加强“节能降耗”的监督与检查。为此,集团公司计划五阳煤矿全部回路中安装PDM,对各个回路的用电负荷进行动态的监测和分析,有针对性地从用电管理角度,发现用电结构和方式中的深层次问题,调整和改进用电结构和用电方式,从而实现全局的合理用电,节约用电。