基于水泥行业的电力监管系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力监管技术领域，尤其涉及一种基于水泥行业的电力监管系统及方法。
【背景技术】
[0002]我国的水泥企业是典型的能源消耗大户，在水泥生产中电能的消耗约占水泥成本的约30%，生产供、用电网中的供、用电设备类型复杂，大功率设备较多，负荷变化较大，普遍存在着用电设备消耗高、利用效率偏低、空转率高的问题，生产过程中，能源消耗大都采用经验式的、粗放式的管理方式，在运行中会造成明显的能源浪费，且企业供、用电网运行效率不佳，供、用电网中供、用电关键设备的故障造成的意外停机、停电时有发生，严重影响生产效率。
【发明内容】
[0003]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种实时科学地监管，节能、高效的基于水泥行业的电力监管系统及方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种基于水泥行业的电力监管方法，所述方法包括:
监测网络构建步骤:根据电力数据与水泥生产的至少包括石灰石破碎、生料粉磨、生料煅烧、煤粉制备及水泥粉磨在内的工艺流程的映射关系所确定的关键监测节点，设置多个现场监测装置并全部通过网络连接于上位机，以构建电力安全与能效监测系统网；
数据采集步骤:采集水泥生产中的供、用电网以及网内供、用电设备的包括电网运行类、供电设备类及用电设备类在内的多种类型的监测数据；
数据综合处理步骤:将现场监测装置实时采集并传送的监测数据，根据统一的同步时间标记，进行数据对齐、数据有效性判断、数据特征提取及数据分类，并存储于上位机；及安全监测与效率分析步骤:根据数据综合处理步骤处理所得的数据，对系统范围内的供、用电网以及网内供、用电设备运行安全状态、供、用电可靠性、电能质量、设备运行安全及设备运转效率状况进行持续的监测和分析。
[0005]相应地，本发明实施例还提供了一种基于水泥行业的电力监管系统，包括:
对水泥生产电网分节点进行监测并采集数据的多个现场监测装置；
实现系统功能配置及现场监测装置的管理、监测数据的存储和管理、水泥行业的电力能效和设备状态安全综合分析的上位机；及
通过以太网口或通讯串口连接现场监测装置和上位机，并向上位机实时传送包括电力事件文件的电力监测数据的通讯网络；
其中，现场监测装置和上位机分别集成有连接于卫星，并根据卫星同步信号进行同步授时的第一同步授时模块和第二同步授时模块。
[0006]本发明实施例的有益效果是:通过对水泥生产电网分节点进行实时监测并采集数据，对采集数据综合处理，针对整个水泥企业的电力安全监测与分析，弥补了现有能效管理产品对“电”的节能、监测、预警与安全管理的不足，具有节能、高效的技术效果。
【附图说明】
[0007]图1是本发明实施例的基于水泥行业的电力监管系统的结构示意图。
[0008]图2是本发明实施例的基于水泥行业的电力监管系统的原理框图。
[0009]图3是本发明实施例的数据综合处理模块的结构框图。
[0010]图4是本发明实施例的安全监测与效率分析模块的结构框图。
[0011]图5是本发明实施例的基于水泥行业的电力监管方法流程示意图。
[0012]图6是本发明实施例的工艺工序监测与分析模块的工作流程图。
[0013]图7是本发明实施例的综合能效分析模块的工作流程图。
【具体实施方式】
[0014]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结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。本发明不仅可以广泛用于水泥行业的安全监测和能效管理，也可用于其它高能耗行业的安全监测和能效管理。
[0015]请参考图1~图2，本发明实施例提供了一种基于水泥行业的电力监管系统，所述监管系统包括:多个现场监测装置、上位机及通过以太网口或通讯串口连接现场监测装置和上位机，并向上位机实时传送包括电力事件文件的电力监测数据的通讯网络。
[0016]多个现场监测装置用于对水泥生产电网分节点进行监测并采集数据。
[0017]其中，所述电力监测数据是包含了水泥生产中的供、用电网以及网内供、用电设备的监测数据，也即，所述监测数据至少包括电网运行类、供电设备类及用电设备类等多种类型的数据。具体地，电网运行类数据包括水泥企业供、用电网运行时的电力基础数据(电网内各节点的电压、电流、功率及功率因数等)、继电保护和自动装置的动作状态数据、电网电能质量数据；供电设备类数据包括电力变压器、开关柜、电力电容器等供电设备的基础电力数据和运行状态数据；用电设备类数据包括电机、风机及磨机的基础电力数据、生产过程中能耗数据及运行状态数据。
[0018]作为一种实施方式，所述节点至少包括总进线端节点、主变压器节点及电动机节点。具体地，安装在总进线端节点的现场监测装置，上送的数据包括电压、电流、功率、功率因数、电能、稳态电能质量数据、继电保护装置动作状态数据及暂态电力故障事件文件，其中，稳态电能质量数据包括不平衡、谐波、电压波动和闪变数据；安装在主变压器节点的现场监测装置，上送的数据包括变压器的电压、电流、功率、功率因数、负载率、顶层油温、暂态电力故障事件文件、设备故障文件及继电保护装置动作状态；安装在电动机节点的现场监测装置，上送的数据包括电动机运行电压、电流、功率、功率因数、电能质量数据、电动机转速、温度及断路器开关状态，其中，电能质量数据包括不平衡、谐波、电压暂升、电压暂降及电压中断数据。
[0019]上位机通过以太网口或通讯串口与现场监测装置连接，接收现场监测装置实时传送的电力监测数据，实现系统功能配置及现场监测装置的管理，监测数据的存储和管理，水泥行业的电力能效和设备状态安全综合分析。其中，现场监测装置和上位机分别集成有连接于卫星，并根据卫星同步信号进行同步授时的第一同步授时模块和第二同步授时模块。具体地，GPS系统或北斗系统产生卫星同步信号，通过网络输入给所述同步授时模块为本系统提供统一的同步信号，同步授时模块接收1PPS、IRIG-B、串行时间报文，或者是NTP，PTP等网络同步信息，利用输入卫星同步信号驯服本地时钟，生成高精度的1PPS、IRIG-B (DC),1kHz基准时钟信号、IMHz基准时钟信号。卫星信号消失时，能够精确守时；卫星信号恢复后，能够自动切换到卫星同步方式。卫星同步信号的作用是使得所有采集电力监测数据都是基于统一的时钟源。所述电力监测数据包括电力事件文件，所述电力事件文件包括电力故障事件录波文件、暂态电能质量事件文件及设备故障文件等。
[0020]上位机中设有存储器和数据综合处理模块。
[0021 ] 存储器用于进行数据存储，优选地，存储器为上位机中的硬盘。
[0022]请参照图3，数据综合处理模块用于将所述现场监测装置实时传送的电力监测数据，根据统一的同步时间标记，进行数据对齐、数据有效性判断、数据特征提取及数据分类，存储在所述存储器以供查询、显示、分析及导出。其中，数据综合处理模块将数据分为六类:电力设备状态数据类、生产设备状态数据类、电力故障暂态数据类、保护装置及开关状态数据类、电能质量监测数据类和设备能耗及效率数据类。
[0023]作为一种实施方式，上位机中至少设有以下所述的安全监测与效率分析模块、工艺工序监测与分析模块、能耗监测与考核管理模块、综合能效分析模块、系统配置模块、设备管理模块、文件管理模块、实时显示模块及分析报告管理模块中的一种或多种。
[0024]请参照图4，安全监测与效率分析模块用于根据数据综合处理模块处理所得的数据，对系统范围内的供、用电网以及网内供、用电设备运行安全状态、供、用电可靠性、