DSM报告解读.docx

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DSM报告解读

安徽鼎吉玻璃有限公司

电力需求侧管理专项资金申请报告

一、基本情况

单位发展历程安徽鼎吉玻璃有限公司于2014年6月17日经阜南县市场监督管理局批准成立，公司认缴注册资本4800万元，股东两人：

孟伟、赵崇远，各占50%股份，其中孟伟系公司法人及总经理。

公司位于阜南县许堂乡赵棚村，占地18666.7平方，经营范围：

玻璃深加工及销售。

目前第一期已完成固定资产投资近3000万元，其中购置先进的节能玻璃深加工机器设备1770万元，新建厂房2万多平方，年设计生产节能玻璃180万平方米。

主要生产加工品种：

钢化玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等，填补阜南县内无先进玻璃深加工空白。

公司高薪引进高级技术人员5名，中级技术人员10名，可为社会提供200多个就业岗位。

预计全部投资完成后，可实现年销售收入4000多万元，年实现利税500万元左右。

并被阜阳市邮政储蓄银行评为A级信用企业。

目前我公司已进入正常生产期，并与多家门窗加工公司、建筑公司签订销售合同，产品销往合肥、河南及阜阳周边县市，公司计划在立足本地市场的前提下发展外省业务，不求最好但求更好，在公司做大做强的同时积极为阜南县经济做出最大的贡献。

二、用电状况

1、生产工艺流程

2、行业用电特征

3、主要用电设备及产品单耗

4、与国际国内电耗先进水平比较

三、项目实施方案

1、平台设计概况

电力需求侧管理平台主要采用电力需求侧电能管理技术、电能量测技术、通信技术、计算机建模与分析技术和互联网应用技术，将电力需求侧电能的电力、电量和电能质量指标实时采集到DSM公共服务平台的DSM数据中心，通过平台的数据模型和分析软件加工处理后，以图表、数字的形式将电力需求侧电能的运行情况展示在用户、电能管理专家和电能服务人员面前。

电能管理人员通过网络和地面队伍为用户提供专业的电能管理与电能优化服务，实现电力需求侧“安全、可靠、经济、高效、洁净”的用电目标；电力需求侧可以通过区域在线能效监测与管理平台实现电能管理“网络化、数字化、专业化、可视化和互动化”。

电力需求侧管理平台基于物联网将电力用户的主要用电设备进行联网在线监管、能效评估、指标优化，集智能电网、电力技术、节能技术、工业控制等技术为一体，技术含量高、专业性强，平台功能强大，安全要求高。

1.1、设计原理

本项目建设的是一种电能管理技术系统平台，系统由电能监测仪、计算机通信网络、中央数据处理机、电能管理专家系统软件包组成。

装置采用结构化、模块化、规模化设计，通过配置电能监测仪的数量支持50，000个监测点以上电能管理服务工作。

平台通过电能监测仪采集用户配电网络中电源端、枢纽端和受电端电能的电力、电量、电能质量信号，并将电信号转换为数字信号，通过通信网络传输到计算机中央数据处理机中，中央数据处理机对数据进行加工、存储，再通过电能管理专家系统将用户内部配电网络的电能效率、运行状况实时展示在电能管理人员面前，并根据需要提供“节电空间评估报告、电能优化与节电方案、节电效果检测报告、用电水平评价报告、电能质量与电力污染评价报告”等，整体提高电力用户电能管理水平，实现“安全、可靠、经济、高效、洁净”的用电目标。

具体工作原理如下所示：

1.2、电能监测仪的技术与性能指标

本项目的电能监测仪不同于常规的电力仪表，是电能的电量、电力与质量三种仪表的集成，可采集电能的电量、电力与质量三大指标的数据，同时可采集企业配电设备的运行状态和用电环境温度和湿度等数据；通信模块除了485接口外，还可直接支持RJ45接口和GPRS接口。

性能指标如下：

序号

技术与性能

指标

备注

1

运行平台

Windows2K、WindowsNT、企业计算机网络

2

信号电压

三相三线57.7V/100V三相四线220V/380V

3

信号电流

1.5A（6A）/5A（6A）

4

谐波电压与电流

2—32次

5

电压电流精度

1%

6

有功功率精度

1%

7

无功功率精度

1%

8

有功电能精度

1%

9

无功电能精度

2%

10

谐波电流与电压精度

1%

11

通信方式精度

GPRS/CDMA/LAN

12

工频耐压精度

2KV

13

冲击耐压精度

6KV

14

静电放电精度

8KV

15

工作温度精度

-20—65度

16

相对湿度

≤95%

17

频率范围

50HZ+5%

18

快速脉冲群电源回路

4KV

19

快速脉冲群信号回路

2KV

20

浪涌

共模4KV/差模2KV

21

电压范围

额定电压+30%

22

MTBF

≥5×10，000h

23

设计寿命

15年

24

电池寿命

10年

25

硬件接口

RS485：

1路/红外接口：

1路/RS232：

1路/遥控：

4路/遥控：

8路/GPRS/CDMA通信口：

1路/显示：

LCD汉字显示

1.3中央数据处理机的技术与性能指标

本项目的中央数据管理机不是简单的数据通信服务器或计算机专用服务器，而是专用的工业控制机与通信服务器功能组合后的升级产品。

将linux操作系统C语言开发的中央数据处理系统进行固化后形成，性能比常规的服务器更可靠、更优秀。

序号

技术与性能

指标

备注

1

操作系统

linux

2

安全性能

符合ISO/IEC19977信息安全标准

3

可靠性

符合GB/T14394-1993计算机软件可靠性和可维护性

4

数据响应时间

≤1S

5

界面刷新时间

≤1S

6

无故障运行时间

8750小时/年以上

7

故障自恢复能力

≤1S

8

环境温度

≤80度

9

环境湿度

≤95%

10

数据精度

0.1%%

11

监控点容量

大于100万个监控点或监测仪

12

生命周期

5年

1.4电能管理专家系统的技术与性能指标

本项目的电能管理系统的技术有：

企业节电空间评估、电能优化与节电方案、节电效果检测、用电水平评价、电能质量与电力污染监测与评价等技术。

■企业节电空间自动评估技术：

是从企业配网的电力指标、质量指标、电量平衡、网络理论损耗与管理损耗和用电设备的能耗指标5个方面外加管理措施进行综合评估，是目前国内外最全面的评估方法。

■电能优化与节电方案自动生成技术：

是以专家数据库中的数据和电能优化与方案的方法库为基础，自动生成企业《电能优化与节电方案》原型，在此基础上结合人机交换的方式最终生成《电能优化与节电方案》，并将该方案存入“方案库”中记忆。

通过这种滚雪球的方法逐步优化“方案库”，成为名副其实的方案自动生成系统。

■节电效果自动检测技术：

该技术与常规的电能计量检测技术不同，传统的方法仅检测企业的用电量一个指标，而忽略了节电对电能质量和电力的影响。

因为，有的节电方法是通过牺牲电能质量和电能出力来达到节电目的的。

本项目产品的节电检测完全按节电空间评估的6个指标进行单项检测和综合评价，是以不降低用电设备用电舒适度和不产生电力污染为前提。

■用电水平自动评价技术：

本项目产品可根据系统数据库中的数据从用电安全、电能质量、配网可考性、电能耗指标等方面采用“指标自动评分法”综合评价企业的用电水平和用电等级，让企业明白自身水平在当地的位置，自动自发开展电能管理和节能减排工作。

■电能质量与电力污染自动监测与评价技术：

利用电能监测仪采集的电能质量的五大指标数据综合评价企业的电能质量等级，并根据IEEE国际电力污染标准评定企业电力污染程度，督促企业定期治理电力污染，保障国家大电网的安全。

电能管理系统的性能指标

序号

技术与性能

指标

备注

1

操作系统

Windows支持IE6.0

2

系统结构

浏览器/服务器

3

安全性能

符合ISO/IEC19977信息安全标准

4

可靠性

符合GB/T14394-1993计算机软件可靠性和可维护性

5

数据响应时间

≤3S

6

界面刷新时间

≤1S

7

对硬件的要求

P4以上，RAM=521MHD=60G

8

无故障运行时间

8750小时/年以上

9

故障自恢复能力

≤1S

10

环境温度

≤80度

11

环境湿度

≤95%

12

数据精度

0.1%

13

生命周期

5年

1.5本项目建设过程中执行的质量标准

■GB/T14549-93电能质量公用电网谐波

■GB12326-2000电能质量电压波动和闪变

■GB/T15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度

■GB/T15945-1995电能质量电力系统频率允许偏差

■GB12325-90电能质量供电电压允许偏差

■GB/T18481-2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压

■GB17626.7-1998供电系统及所连设备谐波、间谐波的测量和测量仪器导则

■GB17625.7-1998低压电气及电子设备发出的谐波电流限值

■IEEE519-1992电力污染治理标准

■GB/T13729　远动终端通用技术条件

■DL5003-91　电力系统调度自动化设计规程

■DL/T814-2002配电自动化系统功能规范

■DL/T630交流采样远动终端通用技术条件

■DL/T721-2000配电网自动化系统远方终端

■DL/T575-1999控制中心人机工程设计导则

■DL451-1991循环式远动规约

■GB50062-92电力装置继电保护和自动化设计规范

■GB-14285-93继电保护及安全自动装置技术规程

■DL/1994电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点的要求

■GBJ63-90电力装置的电测量仪表装置设计规范

■DL448-91电能计量装置管理规程

■GBJ232-82电气安装工程施工验收规范

■GB50174-93电子计算机机房设计规范

■GB2887-89计算站场地技术要求

■JGJ/T16-92民用电气设计规范GB/T18019-1999信息技术包过滤防火墙安全技术要求

■GB/T18020-1999信息技术应用级防火墙安全技术要求

■MSCTC-GFJ-03信息技术VPN产品安全检验规范（正式执行）

■MSTL_JGF_04-018信息安全技术日志分析产品检验规范（正式执行）

■ISO/IEC19977信息安全标准

■GB-T17544-1988信息技术软件包质量要求和测试

■GB/T14394-1993计算机软件可靠性和可维护性

2、项目建设内容及规模

2.1、项目建设内容

本项目通过在用户端的主要用电节点上安装电能监测仪，实时监测用户的电能数据，通过数据转换，传输到互联网上，通过电能管理专家的分析解读，根据用户的配电网络结构、用电设备情况、生产工艺要求和产品能耗标准，评估企业的节电空间，出具电能管理方案、节电改造方案和配网优化方案，并进行效益分析，解决用户传统的电能管理困难。

建立一套基于社会视角（经济效益、环境效益、社会发展效益）的电力需求侧项目评价体系。

2.2、项目建设规模

本项目严格按照国家发改委下发的电力需求侧管理平台建设技术规范（试行）相关要求建设平台，一级负荷全覆盖，二级负荷覆盖率90%，三级负荷覆盖率80%以上。

3、监测点终端配置情况

根据我单位动力设备情况，实际配置监测点个。

4、项目实施进度安排

项目于2015年××月日开始建设，2015年××月××日建设完成。

四、投资估算及资金筹措

1、项目总投资

本项目总投资人民币***万元。

2、投资方式

能源合同管理

3、资金来源

本项目由安徽太谷电力有限公司投资建设，投资估算表如下：

五、效益测算

1、项目节约电量

年总用电量×5%=预计节约电量

2、需求响应可调控负荷

所有可中断负荷相加，预计降低总负荷×10%

3、电能质量改善

本项目电能质量数据模型关键技术如下：

1）电能检测仪数据的安全传输；

2）电能质量评估数学模型；

3）节电空间评估数学模型；

4）能耗水平评估数学模型；

5）电力污染评估数学模型；

6）配网优化方案库；

上述数据模型基本采用了基于概率论与模糊数学相结合的评估方法，主要思想如下，以电能质量评估为例说明：

首先，单项指标的电能质量确定

确定电能质量评估的时间段（如一天24小时）

电能商品的生产和销售具有日、周和季等周期特性，因此需要选定一定的周期作为评估时间段，所选的周期应能够很好的描述短期和长期负荷消费的电能质量情况，在这里我们以日为时间段。

将电能质量的各指标按国家标准和实际需求划分等级

目前电能质量的国家标准共有6项，包括：

供电电压允许偏差、电压波动和闪变、公用电网谐波、三相电压允许不平衡度、电力系统频率允许偏差以及暂时过电压和瞬态过电压。

在这里我们主要考虑供电电压允许偏差，公用电网谐波，三相电压允许不平衡度、电力系统频率允许偏差。

将以上电能质量单项指标分别在限值范围内平均分为5个等级，为质量合格时的等级划分。

本文对不合格时的电能质量单项指标也进行了划分，分为4级，并且跨度为合格时跨度的2倍，定为6~9级。

这样的等级划分有利于在质量合格时精细考察质量情况，而在质量不合格时在范围考察质量情况。

从1~9级，电能质量情况逐级下降，分级情况如图

（1）所示。

1级为特质电能质量等级、2和3级定为优质电能质量等级、4级为良好电能质量等级、5级为电能质量合格等级、6级为电能质量轻度污染等级、7级为电能质量中度污染等级、8级为电能质量重度污染等级、9级为电能质量极重污染等级。

其中，将2和3级同时定义为优质等级，是为了满足实际工程上对优质电能质量的要求范围不易过于苛刻的要求。

图

（1）

以380V的电压偏差为例：

（0~0.014）为特质，（0.014~0.042）为优质，（0.042~0.056）良好，（0.056~0.07）为合格，（0.07~0.098）为轻度污染，（0.098~0.126）为中度污染，（0.126~0.154）为重度污染，在于0.154为极重污染。

求电能质量各指标对应各等级的概率分布

在所确定的时间段的时长范围内，求出电能质量指标在每一级的时长，则该指标处于第k级的概率分布Pk＝该指标在第k级的时长/整个时间段的时长（24小时）概率分布Pk完整的描述了一天24小时电网该项指标各级的状况。

求电能质量各指标的概率分布的期望值和标准差值，并将其标幺化

人们实际需求的是各项指标的平均值和离散情况，所以可以根据概率和数理统计原理，用概率分布Pk期望值E（K）和标准差

来反映该指标的特性。

然后按实际要求确定期望和标准差的基准值EB（K）、

，对求得的期望值E（K）和标幺差

进行标幺化，求其标准值E*（K）、

。

用矢量代数方法将期望和标准差的标幺值归一量化

用矢量代数的方法将两个标幺值归一量化为一个指标Q，对这个指标标幺化到

，则Q就是表述该项指标特性的唯一量化指标。

对归一量化指标进行如下分级，则归一电能质量指标越小，综合电能质量越好。

如下图所示：

归一

量化值

0-0.2

0.2-0.4

0.4-0.6

0.6-0.8

0.8-1

1-1.4

1.4-1.8

1.8-2.2

2.2-2.6

2.6-3

等级

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

图

（2）

以电压偏差为例，其算法的数学关系式如下：

（1）定义评估时间：

T＝1440（分钟）

（2）根据上文，划分为九个等级

根据电压偏差实测值取其绝对值在第i级的时间：

其中

为电压偏差绝对值在第k级的第i个时间段的时间；

n为频率偏差绝对值在第k级的时间段的个数；

求取电压偏差处于第k级的概率分布：

（3）求取的期望和标准差：

；

＝

对期望和标准差标幺化：

;

其中

，

，m分别为期望，标准差的基准差和分的等级数。

（4）求取期望和标准差的矢量和：

＝

（5）对各项电能质量指标均可采用上述方法求出相应的矢量和。

然后，是综合指标的电能质量等级确定

确定各指标的权重

赋权方法概括起来分两大类，即主观赋权法和客观赋权法。

由于主观赋权法在赋权时，主要依靠专家对指标重要性的了解来对指标赋予权重。

像Delphi法和专家排序法，虽然在赋权的过程中，采用了不同的技术在一定程度上减少了赋权的主观性，但这样的权重对专家仍存在不同程度的依赖。

而客观赋权法则是通过数理的计算来获得指标的信息权重，所以客观赋权法比较贴近实际。

我们这里以求取的期望和标准差为依据即：

;

;

当电能质量单项指标情况较差时，应对其赋以较大的权重。

于是我可以根据期望确定权重，其具体方法如下：

我们这里分别以

，

，

，

分别表示频率偏差，电压偏差，谐波电压含有率和三相电压不平衡度的期望，以

，

，

，

分别表示频率偏差，电压偏差，谐波电压含有率和三相电压不平衡的标准差。

其中期望表示了各指标可能的等级，标准差表示了各指标数据的波动情况。

我们先以期望确定权重，我们这里以一维数组

来表示，其算法如下：

我们再以标准差和期望的比值即：

波动系数来确定一组权重，其算法

如下：

，

;

其中，期望从宏观上反映了数据等级结构，波动系数从整体上反映了数据的离散性。

综合两种权重得到综合权重：

多指标的规一量化

我们分别以

分别表示频率偏差，电压偏差，谐波电压含有率和三相电压不平衡度的期望和标准差的矢量和，我们这里也表示为一维向量，

；进而可求取电能质量的综合归一量化指标为：

；

参照图

（2）我们就可以确定电能质量的整体等级

此种方法在初始数据采集和处理过程中应用概率统计方法，既保证了评估过程的客观性，避免了人为主观因素的不良影响，又可以有效地体现各分项指标的主要特征。

在数据评估阶段，引入了权重矢量，体现了各单项指标的重要性，能够满足用电个性化的需求，但是如何确定权重矢量，以克服主观因素的影响，我们这里应用了基于数据的客观赋权法，如果在特殊场合，也可以加入主观赋权的因素。

4、功率因数提高

系统能实时提供配网侧电压曲线图、电流曲线图、功率因数变化情况、电能质量数据、谐波数据、三相负载情况等数据，能全面了解企业配电网的实际运行情况，并提供了从中发现问题的功能。

项目实施后总功率因数始终保持在0.9以上。

5、综合效益

5.1、经济效益

平台的应用帮助企业用电管理“变抽象为形象、变经验为科学的、变被动为主动、变局部为系统”，改变了以往节点主要靠单一产品和局部技术改造的做法，通过电能管理整体解决方案，有效提高了企业的综合经济效益。

一是降低用电成本，节能效果显著。

二是改善电能质量，在使用电能服务平台后，解决了长期困扰企业的因电能质量问题导致设备跳闸的问题。

三是改善企业管理水平，通过实时监控，可以深入了解企业生产运行状态，从而大大提高生产管理、产品质量、成本管理和设备状态管理水平。

5.2、社会效益

本项目涉及物联网、现代生产性服务业、智能电网、通讯领域、降低碳排放、信息化与工业化融合等诸多领域。

5.2.1、推进物联网在企业应用

电能由于其看不见和摸不得的特殊属性，长期以来都是管理的薄弱环节。

电能服务平台运用互联网、传感器等信息化工具，能够有效地推动工业管理和技术升级。

5.2.2、催生电能服务业

电能服务是一个新型的外包服务业，涉及产品制造、设备安装、网络维护、设备租赁、节能及工艺改造等一系列需求。

5.2.3、完善智能电网产业

智能化用电是智能电网建设的一个重点和难点。

平台的出现可以更好的维护电网的“毛细血管”服务于“智能电网的最后一公里”，帮助企业实现智能用电。

5.2.4、助推中小企业发展

由于资金、管理水平限制，中小企业的电能管理往往较差，平台可以低成本满足企业尤其是中小企业的管理需求，帮助其降低成本，增强竞争力。

5.2.5、促进节能减排

平台用户通过电能管理专家系统，可以科学的制定企业节能减排计划，同时平台还可以为企业节能提供数据支撑。

本项目将建成电力需求侧智能信息处理与业务支撑平台，形成自身独有的服务特色，成为客户与服务商的信息中心、技术中心、交易中心和物流中心。

项目建成后，政府监管部门也可以通过平台的监管侧通道，实时、适时了解辖区范围内企业的用电情况，为电力宏观调控提供技术支持。

可以承担政府及相关部门下达的社会公共服务任务。

通过比较企业节能改造前后数据及形成的各种分析报告，为节能减排提供技术支持。

六、项目建设进度

6.1、项目开工时间

本项目于2015年××月××日进场施工。

6.2、实施内容及已投入资金情况

平台建设已投入资金×××万元，项目所需材料均已到位，已完成监测点×××个。

6.3、预计完工、投运时间

完工时间：

2015年12月25日

投运时间：

2015年12月31日

七、项目实际效果与效益分析

7.1、项目投运时间

投运时间：

2015年12月31日

7.2、实际运行状况

平台通过安装在企业配网中主要受电点和枢纽配电柜中的电能监测仪，将采集的配网侧的电力、电量、电能质量等信息，传输到平台侧主站系统，然后通过计算机应用软件将电能以图表的形式进行展示；电能管理人员可通过计算机看到电能的输入、传输、消耗的全过程，使电能管理人员能像管理人、财、物一样管理电能。

电能在线监测工具：

由于电能的“发、供、变、配、用”是在同一时刻完成，用电设备使用电能也是随着时间的变化而变化，要有效使用电能，电能信息的实时性就显得非常重要。

系统能实时提供配网侧电压曲线图、电流曲线图、功率因数变化情况、电能质量数据、谐波数据、三相负载情况等数据，为企业的管理者提供了实时决策信息，并为优化配电管理，提供了数据支持。

电能运行分析工具：

通过智能监控集成系统，能全面了解企业配电网的实际运行情况，并提供了从中发现问题的功能。

如：

电压波动曲线、频率波动曲线、负载不平衡、过载等具体设备的用电变化情况，根据实测数据进行电网或用电设备的预防性维护，能有效降低电网运行的风险及用电设备受损的风险。

电能审计工具：

电能审计的核心是电耗数据的采集和用电规范化管理水平的评价和提高能效、节约电能方案的提供。

电耗数据可在线收集，并能科学审计企业、车间、生产线、设备的能耗，并自动计算并公布企业的日、周、月、季、年的能耗指标，指导企业优化配电网络，实施科学节电举措。

7.3、项目实际效果及收益

借助平台工具，通过调整设备运行时段、降低设备运行负荷，减少设备待机负荷，对部分设备进行技术改造等方式，实现永久性降低负荷××KW，预计年节约电量××千瓦/时。

通过平台电能质量模块，对电流谐波畸变率、电压谐波畸变率、三相不平衡、电压偏差、频率偏差等参数实时监测，优化输出电压，改善电能质量，有效降低电能损耗。

综上，本项目实现了电能可视化管理、用电情况分析、配网运行管理、设备运行管理及电能质量管理五大功能，功能实用完备，满足公司电能管理需求，有效提高本单位电能管理水平，实现了“安全、可靠、经济、高效、洁净”的用电目标。