燃气企业能源管控信息系统设计与应用

文/葛楠

目前最为高效燃烧、污染性低的低碳能源就是天然气。作为目前国际使用范围最广的低碳能源，天然气可以与其他可再生能源形成排放互补。天然气的污染物排放量远远低于汽油等燃料，且不易形成积碳，不会造成机械磨损，因此可以广泛应用于多种行业。随着其使用范围的增加对能源的利用及管控成为了该领域亟待解决的问题。使用传统方法设计的能源管控系统，大部分都是通过调整能量分配来保持系统的功率平衡。从而实现对燃气企业能源管控的信息化处理。但是该方法存在耗时长、系统运行耗能大的问题。提出并设计一种新型燃气企业能源管控信息系统。

1 燃气企业能源管控信息系统设计原则

系统设计过程中，必须要遵守以下设计原则：

先进性：系统的整体结构设计与技术应用要使用目前最前沿的设计技术与开发技术，确保所设计的能源信息管控系统具有最先进的技术；

实用性：所设计的能源管控系统要选取最合适的配件，以保证在整个系统的运行过程中一直保持稳定的状态，并且降低系统的运行成本；

便捷性：所设计的系统要具有清晰的管理、操作流程，便于系统用户与管理人员在使用系统时更加便捷；

开放性：在设计系统时还要考虑企业投资者的利益问题，并保障企业内部运行更加协调，因此设计的系统需要满足开放性，并符合国际与工业的执行标准；

可扩展性：系统架构应注意具有一定的灵活性，当使用者对系统的需求不断提升时，系统的功能需要不断的完善，因此系统需要具备一定的可扩展性。

2 能源管控信息系统设计

图1：系统运行能耗对比结构图

2.1 硬件设计

为了满足系统对灵活性、可扩展性等原则的需求，本文在设计能源管控系统时，首先构建能源管控的基础平台，然后以该平台为基础设计燃气企业能源管控信息系统的硬件组成模块，主要由企业设备工艺运行状态监控模块、实时能耗分析查询模块、企业能源管控模块、能源信息整理模块、生产调度管理模块、生产计划管理模块组成。

在系统设计过程中，能源管理模块及企业能源管控模块尤为重要。企业能源管控模块的核心是企业能源管理中心综合集成平台，即企业级数据库。包括基础能源管理系统和能源平衡、优化调度系统两部分。基础能源管理系统主要负责能源在线计量和能源质量监测；能源平衡、优化调度系统主要负责能源自动化调节和能源预测、能源分析、能源调度等功能的实现。

企业能源管理中心综合集成平台的有效实施，需要以庞大的数据库为依托，为此选取SCADA应用实时数据库，以保障基础能源管理系统与能源平衡优化调度系统的有效运转。该数据库可有效管理各项能源数据，建立科学合理的数理逻辑，能够高效、可靠、同步的实现功能性操作。并可兼顾电子称重计量系统和其他能耗数据、生产数据的整理。达到配电回路智能表计和智能水表、智能控制。

2.2 软件设计

为了增加燃气企业能源管控信息系统的有效性，在进行软件设计过程中，引入算术平均滤波技术，增加能源计算偏差及偏差变化量，增加能源管控信息准确度。

能源管控信息系统要求有精准的参数设定，以实现周期性采样功能，将采集到的样本进行检测，并与检测参数对比，经5次此类操作，确定能源信息样本是否合格，经算数平均滤波计算，提高偏差计算及变差变化量的准确定，输出能源管控信号，经判定管控信息准确与否，确定是否结束，从而实现输出信号的有效控制。

3 实验分析

为了验证系统的有效性，实验采用传统系统与本文系统，以准确率为基准，进行对比实验验证，结果如图1所示。

由图1可知，在运行次数固定的情况下，以准确度为指标时，采用传统系统时，其准确率约为30.8%，采用本文系统时，其系统运行准确率约为65%，较传统系统运行准确率提高了34.2%，准确率较高，具有一定的优势。

4 结论

针对传统信息系统存在耗时长、系统运行耗能大的问题。提出并设计一种新型燃气企业能源管控信息系统，并进行了实验分析。实验结果表明，采用改进系统可有效对能源进行管控，且能耗较低，具有一定的优势。