污水處理能源管理系統

更新時間： 2023-08-17 　　點擊次數： 1416次

1 用戶需求

由于廠區設備分散、用電負荷多，配電系統規模大，設置一個能源中心、污水泵站分配、曝氣生物處理分配、污泥泵站分配，要求對廠區內用電設備運行狀態進行實時監測，分析日、月、年用趨勢和用電量，挖掘潛在節能空間；對大功率的風機、水泵、泥泵、壓濾機等重要用能設備，進行監視和保護，對異常運行狀態進行告警、分析，減少電機等設備的更換和維護投入；鑒于各種型號的風機、泵數量較多，運行中汲取較多無功功率，要求在各種配置匹配容量的無功補償，以滿足總站功率因數滿足電網要求；對于15kW以上采用變頻器的設備，需要諧波2~21，分析諧波頻譜分布，要求配置濾波裝置對含量大的諧波次數進行有效抑制，以滿足國家標準要求，去報整個廠區用電系統可靠、健康運行。

? 實時監測，分析離心提升泵、輸送帶、曝氣鼓風機、刮泥機、回流泵、壓濾機等大功率設備的用能數據；

? 計算離心提升泵、輸送帶、曝氣鼓風機、刮泥機、回流泵、壓濾機等大功率設備的運行效率、電能損耗；

? 監測重點用能設備運行狀態，電流、溫度、壓力異常時及時報警；

? 從設備運行效率提升、工藝優化管控、管理策略優化三個方面為節能節電改造提供支撐數據，并對企業的穩定生產提供了保障措施。

? 分析評估無功補償、電能質量治理效果，評估補償治理后的合規情況。

2.系統結構特點

根據現場情況，廠區面積比較大、負荷相對分散，配電系統設置了一個能源中心和污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站三個分配，從能源中心到每個分配各敷設兩根光纜在排管的不同孔，構建星型以太雙網，提高網絡傳輸的可靠性，系統采用分散式分層結構，包括：

監控管理層

監控管理層設置在綜合能源管理中心，配置能源管理數據服務器和監控主機、通過Acrel-5000能源管理系統，完成對廠區配電系統、主要用能設備如電機、風機的遠程數據采集和實時監測，并對數據進行統計分析，以曲線、棒圖、餅圖、散列等方式呈現給用戶，并在LED大屏展示系統總覽，方便值班人員時刻掌握各工段的運行參數和狀態，全廠需量、電能及其他重要統計數據；預留數據上傳上一級主管部門的通訊接口系統。

網絡通信層

本工程網絡通訊層從能源中心和污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站三個分配各敷設兩根光纜在排管的不同孔，配置4光20電網絡交換機和1光4電交換機，構建星型以太雙網，提高網絡傳輸的可靠性通信方式，實現能源管理的主干通信功能。在每個站配置1臺數據采集箱和Anet-2E5S通訊管理機，采集能源中心，污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站低壓進出線的用電數據、開關狀態，采集各PLC控制盤監控的水泵、風機等設備運行參數和狀態，如風機水泵的啟停、運行時間以及水泵壓力、流量、風機氣壓以及曝氣系統的工作狀態以及水池水位等。

現場設備層

現場設備層，由分散安裝在能源中心、污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站內的多功能電表、智能電動機保護器、水池水位計、壓力表、流量計，以及各PLC控制屏等組成，完成低壓配電回路的電參數監測、電機保護，水池水位、水泵流量、風機風量監測，實現水泵、風機的自動/手動運行控制。

3.能源管理系統功能

Acrel-5000能源管理系統建立在功能強大的SCADA （數據采集和監控系統）控制系統平臺上，與SCADA 實時控制系統有機地合為一體，構成一個基于開放式客戶-服務器結構的實時多任務用戶端能源管理系統，采集污水處理能源中心、污水泵站、曝氣生物處理、污泥泵站各配電回路、重要用能設備的數據，監視格柵除渣、污水提升、沉砂、曝氣生化、沉淀、消毒、污泥濃縮脫水各工藝的風機、水泵、電機、管道、水池等電壓、電流、功率、電能以及水池水位、送風壓力、電機繞組溫度等運行狀態，完成能源管理功能，實現廠區能源消耗可視化、能源使用安全化、節能增效管理化的整體解決方案。

系統具有性能安全可靠、運行穩定、功能完善、組態靈活、便于擴建、界面友好、使用與維護方便的，并能夠兼容國內主要保護設備廠家的保護設，系統主要功能

3.1 綜合能耗分析

實時監視全廠設備的運行，對不正常狀態，及時預警，以便維護檢修人員及時處理，配合LED模擬大屏一臺，總覽污水處理各工段運行狀態、展示關鍵統計數據。

3.2 分類運行分析

對比分析格柵除渣、污水提升、沉砂、曝氣生化、沉淀、消毒、污泥濃縮脫水各工藝的風機、水泵、電機、管道、水池等電壓、電流、功率、電能以及水池水位、送風壓力、電機繞組溫度等當日與昨日同期、當月與上月同期、當年與上年同期的運行數據對比情況，并各工段過去48小時、31天、12個月、3年的用能趨勢，當年用能的對比分析，當月分項用能餅圖。