钢铁行业电力需求侧管理平台技术规范.doc
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1、钢铁行业电力需求侧管理平台技术规范( Technical specification for demand side management Platform in iron and steel industry )(征求意见稿)YB中华人民共和国 黑色冶金 行业标准 YB/T XXXXXXXXX中华人民共和国工业和信息化部 发 布ICS H 04 -发布-实施YB/T XXXXXXXXX1目 次前言 1 范围 .3 2 规范性引用文件 .3 3 术语和定义 .3 4 设计原则 .4 5 功能规范 .4 6 接口规范 .7 7 设计规范 .8 8 安全防护规范 .14YB/T XXXXXXXXX
2、2前 言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国钢铁工业协会提出并归口。本标准主要起草单位:冶金工业规划研究院本标准起草单位:本标准主要起草人:YB/T XXXXXXXXX3钢铁行业电力需求侧管理平台技术规范1 范围本标准规定了钢铁生产企业电力需求侧管理平台的设计原则、功能规范、接口规范、设计规范、安全防护规范等。本标准适用于钢铁生产企业电力需求侧管理平台(以下简称“平台” )的设计、开发、建设及运维。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文
3、件。GB/T 4754 国民经济行业分类GB/T 22239 信息安全技术 信息系统安全等级保护基本要求GB/T 22240 信息安全技术 信息系统安全等级保护定级指南GB/T 31960 电力能效监测系统技术规范系列标准GB/T 31991.1 电能服务平台技术规范 第一部分:总则GB/T 31991.2 电能服务平台技术规范 第二部分:功能规范GB/T 31991.3 电能服务平台技术规范 第三部分:接口规范GB/T 31991.4 电能服务平台技术规范 第四部分:设计规范GB/T 31991.5 电能服务平台技术规范 第五部分:安全防护规范GB/T 32672 电力需求响应系统通用技术规
4、范3 术语和定义GB/T 4754、GB/T31991.1、GB/T31991.2 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 钢铁行业 iron and steel industryGB/T 4754 中所规定的黑色金属冶炼和压延加工业分类中的炼铁、炼钢、钢压延加工、铁合金冶炼等行业。3.2 电力需求侧管理 power demand side managementYB/T XXXXXXXXX4电力需求侧管理(简称 DSM)是指在政府法规和政策的支持下,电力用户侧综合采取合理、可行的技术和管理措施,优化配置电力资源,在用电环节制止浪费、降低电耗、移峰填谷、促进可再生能源电力浪费、减少污染物和
5、温室气体排放,提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约用电、安全用电、智能用电,实现社会效益最好,各方受益所进行的用电管理活动。3.3 电力需求侧管理平台 power demand side management platform电力需求侧管理平台,是通过对电力用户侧终端设备与用电关口进行实时数据采集和数据处理,实时展示用电水平、能效状态、移峰填谷实施情况,智能预警用电浪费情况,以及电能质量、配用电安全监视,用于支撑电力用户侧开展能效管理、需求响应等业务实施的信息系统。3.4 电力能效信息集中与交互终端 power energy efficien
6、cy information concentrate and exchange terminal对电力能效监测终端、表计设备等采集设备进行数据采集、处理、存储,同时和计算机或其他设备进行数据交换的设备。3.5 电力能效监测终端 power energy efficiency monitoring terminal采集、处理用能用户用能系统的电气量和非电气量(如流量、压力、温度、湿度等)信息,并能与电力能效信息集中与交互终端进行数据交互的装置。3.6 监控 monitor监控是指对状态和行为的监视和控制。可以通过自动化装置和系统实现,也表示在本系统指导下的指令、命令和措施由外部设备和人员实现的监
7、控。4 设计原则4.1 安全可靠、功能完备、技术先进、开放有序;4.2 平台整体呈现清晰的结构,采用主流技术,各功能模块间采用弱耦合方式;4.3 平台应成为服务节能减排提高能效的重要信息化支撑工具;4.4 平台应符合近期建设规模与远期发展规划协调一致的原则。5 功能规范YB/T XXXXXXXXX55.1 功能架构平台功能架构见图 1。图 1 平台功能架构平台应具备的基本功能包括:电力数据采集、监控与基础管理、负荷监控与预测、电能质量分析与评估、重点负荷特性控制、电耗基准值制定与核算、电能消耗与质量预警、能耗统计与分析对标、过程优化与协同、综合可视化环境。平台应具备与地区电网级的电力需求侧管理
8、平台、国家级电力需求侧管理平台以及企业能源管理系统等系统进行信息交互的功能。按照循序渐进思想,平台功能分为基本功能和扩展功能两类(功能规范中带(*)的为扩展功能) 。5.2 电力数据采集5.2.1 数据采集应按照功能要求的管控深度,并由基本集和扩展集组成。基本集应包括电流、电压、功率、无功、功率因素、谐波、电量和无功电量。扩展集要根据实际需要进行采集,如与负荷预测相关的生产信息、与负荷特性控制相关的生产计划等。5.1.2 与能源管控中心系统(下称 EMS)接口。对建有 EMS 的企业,平台应具有与 EMS 数据交换的设YB/T XXXXXXXXX6计,应优先考虑从 EMS 获得数据。5.2.3
9、 输入界面。平台也应设计人工输入数据的界面,方便使用者提供手抄数据的输入。5.2.4 基础分析。平台应具有对采集数据进行基础分析的能力。基础分析可包括数据的预处理、缺损数据的补充、电力负荷平衡及电能的平衡计算、误差分析评估等功能。5.2.5 数据采集的范围应与需求侧管理的要求一致。5.3 监控与基础管理5.3.1 数据采集与监视控制功能。电力监控应具备电力数据采集与监视控制的基本要求,并以此为基础,增加对电力需求侧管理范围的装置及系统监视和控制。5.3.2 远程监控。对具备必要条件的设备和系统应采用远程监控模式。5.3.3 重点设备用电过程监控。平台应按照需求侧管理的目标定位,对重点用电装置进
10、行用电过程的持续监控。监控范围应包括外部电源、内部发电装置、无功补偿装置、电能质量监测装置、重点用电设备(包括但不限于此:大型鼓风机、制氧空压机、空压机群(组) 、水泵群(组) 、大型轧机等) 。5.3.4 与电力调度对接。平台应具备与电力调度系统对接的能力。5.4 负荷监控与预测5.4.1 负荷实时监控。负荷监控应对管辖范围负荷的主要参数进行实时监控,并具备及时发现数据异常及超计划用电的能力。5.4.2 负荷分时段监控。具备对负荷进行峰谷平分时段监控、季节性监控的功能。5.4.3 电能质量监控和预警。具备对主要负荷进行电能质量影响程度的监控功能,并实现及时预警。5.4.4 负荷短时预测。具备
11、对重点区域电力负荷进行短时预测的功能。5.4.5 负荷监控与 EMS 集成。对建有能源管控中心系统的企业,平台的负荷监控可以与之实现集成或融合。5.5 电能质量分析与评估5.5.1 与电能质量监测接口。平台应具备电能质量分析功能或具有与专业电能质量分析系统的接口。5.5.2 按需与电能质量系统集成。对于安装有电能质量监测装置的企业,本平台应按照需求侧管理要求接入电能质量分析系统的监测信息,并进行分析及评估。5.5.3 电能质量与消耗分析。平台对电能质量的分析与评估应侧重电能质量优劣对电力消耗、安全的影响。5.5.4 与经济调度融合。平台应在电能质量监测及优化经济调度之间建立桥梁的功能。YB/T
12、 XXXXXXXXX75.6 重点负荷特性控制(*)5.6.1 负荷特性控制。平台的负荷特性控制应具备管控或管理包括负荷形状控制、负荷移置、错峰填谷及直(间)接储能等功能。5.6.2 负荷控制的分类。用于负荷特性控制的电力负荷分为生产性负荷、照明负荷、取暖负荷、制冷(非生产)负荷、 (办公)楼宇负荷等类型,企业可以根据管理制度制定自己的分类方法。5.6.3 负荷集中管理和调度。企业应实行电力负荷控制的集中管理,由能源调度中心集中调度。5.6.4 按对用电影响程度实施负荷控制。负荷特性控制按照电力负荷的分类和对用电计划影响程度实施。5.6.5 负荷控制目标设置。负荷特性控制的目标是实现企业层面的
13、用电均衡及按计划(负荷曲线)用电,避免超计划用电、多负荷叠加用电和“空负荷”或“低效率”用电。5.6.6 按企业负荷管理要求控制。平台应具备按照企业电力负荷管理要求进行负荷控制的功能。5.6.7 与相关系统配合实现负荷控制。负荷特性控制采用负荷移置、电气或通信联锁、调度管控命令等方式。具体方式按负荷的类型选择,平台具备按照选择或与相关系统配合实现控制功能。5.6.8 负荷控制过程记录。平台应具备对负荷特性控制过程进行监视、记录和管理的功能。5.7 电耗基准值制定与核算5.7.1 电耗基准值制定。企业应按照负荷的分类,制定电力消耗的基准值。基准值按照负荷类型、与生产的关联关系,季节或气候因素等因
14、素,参考相关指标(如空调涉及舒适性指标)从严制定。5.7.2 电耗基准值管理。平台应具备电耗基准值管理的功能,包括制定、维护修改、实绩记录、评价和考核等。5.7.3 用电实绩核算和评价。平台应具备对用电与基准值的达标情况(实绩)进行核算和评价的功能。5.8 电能消耗与质量预警5.8.1 核心设备能耗分析与预警。平台具备对企业核心用电设备进行基于指标和定额的能耗预警;5.8.2 核心设备能效分析与预警。对核心用电设备应具备能耗的实时监测和分析并实现对实时能效的预警;5.8.3 电能质量分析与预警。平台应对电力质量具有监测、分析和预警功能;5.8.4 电力质量预警范围应考虑包括电压、频率、功率因素
15、。对安装有电能质量监测装置的系统,应包括由于三相不平衡负荷及特殊负荷导致的谐波等;YB/T XXXXXXXXX85.8.5 多方式预警模式。预警应具备多种方式,包括趋势、比例、图表、数据,对严重超限性电能质量问题,还应在平台上采用声、光报警;5.8.6 预警与 EMS 对接。平台对电能质量预警及报警输出,应与能源管理中心系统、生产管理系统等对接;5.8.7 与应急管理系统集成。对于发生的严重的电能质量异常,平台可与应急管理系统实现对接。 5.9 电耗统计与分析对标5.9.1 电耗统计与分析对标。电耗统计应按照工艺单元(工序)的划分进行统计;5.9.2 大型装置独立统计分析。对于大型电力消耗设备
16、,电力消耗应实现独立统计和分析。大型电力消耗设备包括制氧空压机、电力鼓风机、主工艺轧机等。企业应根据实际情况定义“大型电力消耗装置” ,可以按照铭牌功率(MW)的大小作出划分。5.9.3 按机组或产品统计分析。有条件的企业,平台应具备将电耗统计按照空间维度精细化,如按照机组甚至按产品规格进行统计分析的功能。5.9.4 按班组统计分析。根据管理深度的需要或成本考核评价的需要,平台应具备将统计在时间维度统计到班(组)的能力。5.9.5 便于比较或对标。平台对电耗统计的时-空维度设定应便于比较和对标。5.10 优化操作和优化控制(*)5.10.1 按负荷趋势控制设备。具备按照负荷及变化趋势按需开停用
17、电装置的功能。5.10.2 装置群优化操作。具备对多装置(群)进行优化管控的功能。5.10.3 按需改变运行模式。具备按需配置资源、改变运行方式、采用高效电气设备的功能。5.10.4 用电设备工作点配置。具备按照效率优化原则配置用电设备工作点的功能,必要时,平台可具备与 EMS 调度管控系统协同工作的能力。5.10.5 电量竞价功能。平台具备按照企业需求侧电量价格机制进行管理分析、协助用户降低电力成本的功能。5.10.6 经济调度。以成本最小化为目标,利用相关智能算法,对厂内发电、供电进行优化及经济调控,在满足生产要求的约束下,使供配电系统实现整体经济性(如功率因素高、电压质量好、网损最低、综
18、合成本最优) 。5.11 综合可视化环境5.11.1 综合可视化YB/T XXXXXXXXX9平台应以便捷、直观的方式提供良好的可视化环境。5.11.2 可视化工具应用平台应按照应用功能的不同和使用环境,选择多样化的可视化方法,如传统的图表、跨平台展示、3D 数字化、GIS 技术、虚拟现实等不同技术和手段。6 接口规范6.1 接口设计原则6.1.1 平台应支持直接采集用能用户的能效数据,与用户的企业能源管理系统、节能服务机构、电能服务商等的能源服务系统、电网企业的相关信息系统进行数据交互,并为国家级电力需求侧管理平台提供数据。6.1.2 接口设计时应遵循安全性、共享性、兼容性和可扩展性等原则。
19、6.1.3 接口可通过文件、WebService、专用通信协议、及中间库等多种方式实现。6.2 数据接入规范6.2.1 基础档案信息a)基础档案信息接口采用 WebService 技术实现,由平台提供 WebService 服务接口,由数据提供方调用 WebService 服务,上传基础档案信息,WebService 服务支持一条或多条信息上传方式。b)WebService 服务需要身份认证和授权方可使用c)包括但不限于用户编码、功率因数标准、用户简介、电压等级、合同容量、运行容量、电价种类、用户地址、用户号、用户名称、用户所属行业分类、用户所属地市、用户 LOGO 标志、是否超标、用户面积、
20、用户人数、产品。d)平台提供基础档案信息接入接口。6.2.2 发用电信息a)发用电信息接口采用 WebService 技术实现,由平台提供 WebService 服务接口,由数据提供方调用 WebService 服务,上传发用电信息,WebService 服务支持一条或多条信息上传方式。b)WebService 服务需要身份认证和授权方可使用c)包括但不限于用户编码、功率因数标准、用户简介、电压等级、合同容量、运行容量、电价种类、用户地址、用户号、用户名称、用户所属行业分类、用户所属地市、用户 LOGO 标志、是否超标、用户面积、用户人数、产品。d)平台提供发用电信息接入接口。YB/T XXX
21、XXXXXX106.2.3 电力负荷信息a)电力数据、电量示数数据、谐波数据的接口采用 MQTT 技术实现,数据提供方搭建 MQTT 服务,平台订阅设备的电力数据、电量示数数据、谐波数据的 topic。b)MQTT 服务连接时,需要身份认证和授权。c)电力数据包括但不限于监测点编号、日期、时间、指标类型、数值、入库时间等。电量示数数据包括但不限于监测点编号、日期、时间、指标类型等。谐波数据包括但不限于监测仪编号、日期、时间、指标类型、谐波类型、谐波含有率等。d)数据提供方提供 MQTT 服务接口。6.2.4 企业能源管理系统监测信息a)监控点档案信息、虚拟监控点对应物理监控点信息接口采用 We
22、bService 技术实现,由平台提供 WebService 服务接口,由数据提供方调用 WebService 服务,WebService 服务支持一条或多条信息上传方式。b)WebService 服务需要身份认证和授权方可使用。c)最值信息、峰谷平电量历史数据、峰谷平电价类别、事件上报接口采用 MQTT 技术实现,数据提供方搭建 MQTT 服务,平台订阅事件 topic。d)MQTT 服务连接时,需要身份认证和授权。e)监控点档案信息、虚拟监控点对应物理监控点信息、最值信息、峰谷平电量历史数据、峰谷平电价类别、事件上报数据格式由需求方提供。f)平台提供监控点档案信息接入接口;平台提供虚拟监控
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