【摘要】在我國電力體制改革和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的用戶側(cè)逐步積累大量的用能數(shù)據(jù)及各類信息，針對能源數(shù)據(jù)，做出準(zhǔn)確的分析和診斷，并依此提出節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化方案，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)掘數(shù)據(jù)的真實(shí)價值已成為能源用戶的迫切需求。 

關(guān)鍵詞：用戶側(cè)；能源管理系統(tǒng)；大數(shù)據(jù)平臺

1、能管系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分類

在現(xiàn)代化信息技術(shù)、發(fā)展的同時，已建立樓宇自動化控制系統(tǒng)、電力數(shù)據(jù)在線監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)辦公信息系統(tǒng)等多個信息化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)積累大量的數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)具備大容量、種類多、速度快和價值密度低等4個大數(shù)據(jù)特征。同時，企業(yè)也逐漸意識現(xiàn)有能管系統(tǒng)僅對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和簡單分析，無法將能源數(shù)據(jù)與其生產(chǎn)辦公、業(yè)務(wù)流程等重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和深度挖掘，能管系統(tǒng)將很難持續(xù)為用戶提供科學(xué)的指導(dǎo)，無法帶來更大的效益。因此，基于用戶的管理需求和業(yè)務(wù)要求，能管系統(tǒng)大數(shù)據(jù)涵蓋大量數(shù)據(jù)，不僅包括電、氣、水、油和煤等能源類數(shù)據(jù)，還應(yīng)涵蓋與能源管理相關(guān)的各類非能源數(shù)據(jù)，如環(huán)境信息、生產(chǎn)辦公信息和業(yè)務(wù)流程等。

2、能管系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺

2.1 現(xiàn)代能源管理體系

要實(shí)現(xiàn)節(jié)能，企業(yè)首先要掌握自身能源消耗的狀況。因此，對能耗設(shè)備的監(jiān)控、能耗數(shù)據(jù)的采集，便成了能源管理的一步。其次，針對能源數(shù)據(jù)，做出準(zhǔn)確的分析和診斷，并依此提出優(yōu)化方案，是節(jié)能的核心環(huán)節(jié)。再次，按計劃實(shí)施并取得預(yù)期收益，是能源管理的目標(biāo)。根據(jù)取得的收益，不斷優(yōu)化節(jié)能方案，使企業(yè)能耗不斷降低是能源管理*的重要保障。遵循以上邏輯，衍生出能源管理系統(tǒng)的概念，通常來說，能源管理系統(tǒng)一般由 3 個系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)采集、傳輸控制和能效分析。數(shù)據(jù)采集通過各種儀表分項采集企業(yè)內(nèi)能耗設(shè)施數(shù)據(jù)。傳輸控制通過通信網(wǎng)絡(luò)將收集未來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載給能效分析系統(tǒng)。

2.2 能源發(fā)展模式

而現(xiàn)如今，大數(shù)據(jù)技術(shù)與智慧能源相結(jié)合的大數(shù)據(jù)智慧能源管理系統(tǒng)，為當(dāng)今我國社會的發(fā)展提供了新的生產(chǎn)模式，通過大數(shù)據(jù)智慧能源管理系統(tǒng)的調(diào)配，可以保證智慧能源在分配過程中降低消耗成本，突破了以前采用傳統(tǒng)的方式對單一的能量的控制，通過智慧能源各種能源之間的優(yōu)化生產(chǎn)，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 

2.3 多能源智能配置與調(diào)控

由于面臨電力市場和天然氣市場的需求時間不同，電力負(fù)荷變化劇烈且需實(shí)時平衡，然而冷熱負(fù)荷則變化緩慢且允許一定程度的非同時性等問題，故綜合優(yōu)化調(diào)度較為困難。建立區(qū)域調(diào)度中心，通過開展面向能源終端用戶的用能大數(shù)據(jù)信息服務(wù)，對用能行為進(jìn)行實(shí)時感知和動態(tài)分析。通過能量系統(tǒng)間的互聯(lián)與互通，改善在不同時空尺度下，不同能源的供需不平衡狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)綜合能源利用、降低系統(tǒng)運(yùn)行成本和提供功能可靠性等目標(biāo)。同時，企業(yè)的儲能設(shè)備、分布式電源等通過需求響應(yīng)可以得到廣泛的應(yīng)用。結(jié)合區(qū)域特征及供需特性等外部條件，協(xié)同多類能源整體優(yōu)、能源損耗低等問題，需要對綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃。在規(guī)劃配置的基礎(chǔ)上，對能源線路、設(shè)備種類、運(yùn)行情況以及儲能應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步分析。

2.4 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計

能源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是在利用智能化的能源計量器具、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)和計算機(jī)軟硬件技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計和分析，用數(shù)據(jù)得出節(jié)能指導(dǎo)報告，挖掘節(jié)能潛力，客觀地統(tǒng)計出班組在天、月和年的能耗情況，為企業(yè)管理層的能源決策提供科學(xué)的依據(jù)。同時，可以改變?nèi)狈?shù)據(jù)支撐的傳統(tǒng)能源管理方式，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)能源管理科學(xué)化和節(jié)能降耗數(shù)據(jù)化，達(dá)到降低能源成本和提高生產(chǎn)效益的目的。能源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)總體分為能源數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和能源數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)。其中，能源數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的感知層采集器從電、氣和水等計量器具中根據(jù)采集間隔時間和采集協(xié)議等相關(guān)參數(shù)采集能源計量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。能源數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)采用預(yù)定義的規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)加工處理，生成數(shù)據(jù)報表和圖形報表等，從而支持能源管理決策分析。

2.5 負(fù)荷預(yù)測

電力系統(tǒng)常年針對負(fù)荷預(yù)測的模型、精度提高等方面開展研究，基于大數(shù)據(jù)的負(fù)荷預(yù)測技術(shù)，對負(fù)荷數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和行業(yè)分類數(shù)據(jù)等各類所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，采用關(guān)聯(lián)分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)挖掘方法獲得敏感成分，并分析對負(fù)荷波動的影響程度，提高負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確度，科學(xué)指導(dǎo)用戶能源系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)劃、節(jié)能控制和設(shè)備管理等工作，降低成本。 

2.6 用能行為分析

用能行為分析主要對用戶用能行為及用電習(xí)慣的分析，考慮工業(yè)、商業(yè)、居民等不同類型用戶都有不同的特點(diǎn)，而同類型用戶又具有相似的用能規(guī)律，因此用能行為分析是采用數(shù)據(jù)挖掘算法對用戶用能的規(guī)律進(jìn)行歸類，并對歸類結(jié)果進(jìn)行分析。

2.7 能效分析

基于大數(shù)據(jù)的能效分析以采集的能耗、環(huán)境信息和用電特征等信息為基礎(chǔ)，充分利用多維分析的思想，結(jié)合用戶業(yè)務(wù)類型、生產(chǎn)規(guī)律和設(shè)備類型等各類信息，加強(qiáng)各類信息之間的關(guān)聯(lián)性分析，對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，提升數(shù)據(jù)的價值，從而為用戶提供幫助。以工業(yè)企業(yè)用戶為例，通過能源管理系統(tǒng)采集到用能數(shù)據(jù)、運(yùn)行負(fù)荷和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并將企業(yè)辦公管理系統(tǒng)、生產(chǎn)計劃系統(tǒng)、生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)等數(shù)據(jù)接入能源管理系統(tǒng)，并利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對能耗數(shù)據(jù)與生產(chǎn)計劃、物料管理、產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)、班組管理等相關(guān)信息數(shù)據(jù)之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，可以得到不同原料、產(chǎn)線、班組、設(shè)備、時間和成品等對應(yīng)的能效分析，分析不僅僅局限于能耗本身，而是與企業(yè)業(yè)務(wù)、管理等直接關(guān)聯(lián)，分析結(jié)果可以為企業(yè)的生產(chǎn)成本核算、生產(chǎn)計劃優(yōu)化、設(shè)備狀態(tài)管理和業(yè)務(wù)發(fā)展決策等提供科學(xué)適用的指導(dǎo)意見，有利于降低企業(yè)生產(chǎn)管理成本和提升競爭力。

2.8 實(shí)現(xiàn)能源供需互動

由于智慧能源與新能源尚屬于開發(fā)當(dāng)中，因此，在智慧能源應(yīng)用過程中，需要對其進(jìn)行相應(yīng)的價格調(diào)整，價格管理，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智慧能源管理系統(tǒng)可以更好地調(diào)配能源與新能源的使用情況，保證各種能源之間進(jìn)行相互調(diào)整，實(shí)現(xiàn)能源供需互動。提高能源的綜合利用率，同時，在對能源使用過程中可以進(jìn)行相應(yīng)的檢測，檢測系統(tǒng)中存在的問題，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行自我調(diào)整。 

2.9 能源量化管理加強(qiáng)

通過使用系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺來實(shí)現(xiàn)能源實(shí)時監(jiān)控和管理流程優(yōu)化，滿足能源設(shè)備、運(yùn)行管理自動化的需要；通過系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控，實(shí)時了解產(chǎn)能單位和用能單位的各種能源的詳細(xì)使用情況，為企業(yè)分析能耗提供直觀的依據(jù)，減少能源損失，提高能源使用效率，并進(jìn)一步提高企業(yè)管理水平和降低運(yùn)營成本。

3、安科瑞能耗管理云平臺功能

3.1 平臺結(jié)構(gòu)

3.2 平臺功能

3.3 設(shè)備選型

4、結(jié)語

能源大數(shù)據(jù)的建立對貫徹我國“互聯(lián)網(wǎng) + ”智慧能源發(fā)展戰(zhàn)略，加快多能系統(tǒng)深度融合，促進(jìn)能源市場化改革具有重大意義。通過對生產(chǎn)過程*源消耗的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、加工、分析和處理，讓管理者更加充分、深入地了解企業(yè)的能源利用狀況，從而發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行節(jié)能空間，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度、能源配給，達(dá)到能源精細(xì)化管控、優(yōu)化生產(chǎn)優(yōu)化能耗，真正起到提高企業(yè)生產(chǎn)與能源管理水平、提高企業(yè)能源利用效率，降低單位產(chǎn)品綜合能耗的作用。 

【參考文獻(xiàn)】

[1]曹軍威，孟坤，王繼業(yè)，等．能源互聯(lián)網(wǎng)與能源路由器［J］.中國科學(xué):信息科學(xué)，2014，44(6)：714- 727．

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