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低压电站监控及电能管理系统解决方案针对长安福特马自达汽车有限公司两个工厂的低压电站监控及电能管理需求,提供了系统解决方案。该方案建立了涵盖发动机工厂14座、速器工厂8座共22座0.4KV低压电站的监控系统。系统分为110KV电站系统和0.4KV低压电站系统两级,实现了对低压电站的集中监控管理。系统通过在每个低压电站安装采集终端,采集电流、电压、功率等信息,并通过网络设备将数据传送至监控中心。监控中心采用先进的SCADA系统,实现了对所有低压电站的参数监测、报警、数据统计分析等功能。值班人员可以实时了解每个电站的运行状态。系统还具备完善的电能计量与分析功能,可以详细统计各级负荷的用电情况,分析电能利用效率,为企业电力管理提供依据。同时,系统实现了低压电站的自动化遥控,提高电站运行的安全性及可靠性。总体而言,该方案实现了对长安福特两个工厂所有低压电站的集中监控与管理,提高了电力系统的安全稳定运行水平和能源利用效率,达到了节能降耗的目的。

该低压电站监控及电能管理解决方案的主要成果亮点如下:

1.实现低压电站的远程集中监控该方案建立了一个集成的监控平台,实现了对22座低压电站的远程集中监控。现场低压电站安装采集终端,通过网络将数据传送到监控中心,使值班人员无需在电站现场就可以监视各电站的运行参数和设备状态。大大提高了运行管理的效率。

2.构建红绿灯状态监视预警系统通过对关键设备设定智能报警限值,系统可以快速定位异常设备,以红绿灯形式展示电站运行状态,使值班人员能够快速定位异常点进行处理。预警系统的建立,提升了异常情况的响应速度。

3.实现低压电站的自动化遥控操作系统实现了对低压电站断路器、刀闸的远程监控及遥控操作,值班人员可以通过监控系统实现对电站及负荷的远程控制,大大降低了人工操作的风险。

4.建立用电负载分析系统系统具备电能计量分析功能,可以分析各级负荷的用电情况,监测电能利用效率,为提升能源管理水平提供依据。

5.采用标准化设计降低维护难度系统采用标准化设计,选择市场上成熟的产品,降低了系统的维护难度。同时结合现场实际状况,设计网络结构,确保了系统可靠性。

该系统具有推广空间大、应用前景广阔的优势,是工业企业实施能源管理、电力监控的理想平台，具有以下应用前景:

1. 推广至更多低压电站

该系统目前应用于长安福特两个工厂共22座低压电站,考虑到系统使用效果良好,未来可在公司其它工厂推广应用,建立起更大规模的低压电站监控体系。

2. 提供电网诊断和容量评估

通过系统的数据统计分析,可以进行电网诊断,评估电网容量,为电网规划提供依据。如果不同厂区的低压电站系统数据共享,则可以进行区域范围内的电网诊断。

3. 进行需求侧管理,实施负荷管理

系统可以对企业不同区域或负荷进行用电监测统计,根据用电高峰情况,制定负荷管理策略,进行需求侧管理,实现用电的最优化。

4. 与能源管理系统数据互联,实现用能全过程管理

将该系统与企业的能源管理系统实现数据交换接口,进行多能源数据监测和统计分析,提升企业级的能源管理水平。

5. 应用于可再生能源并网系统的监控

当低压电站并入风电、光伏等可再生能源时,该系统可以监控其并网运行状态,保证可再生能源的安全稳定发电。

6. 电站设备状态监测和故障预测

通过系统对电气设备运行参数的持续监测,结合大数据分析,可以进行电站设备状态评估和故障预测,实现电站的智能化维护。

7. 电站自动化改造升级的系统平台

该系统可作为低压电站进行数字化、信息化、自动化改造的基础平台,未来可在此平台的基础上进行电站自动化的升级。

8. 扩展到中高压电站监控

考虑到系统集成和可扩展性,未来可在该平台的基础上,扩展应用于中高压电站的监控管理,建立完整的电力监控体系。

工业物联网与网络化控制教育部重点实验室依托 “工业物联网协同创新中心”、“国家工业物联网国际科技合作示范基地”、“智能仪器仪表网络化技术国家地方联合工程实验室”，获得首批重庆市高校创新团队称号和“重庆市杰出青年群体”重点实验室。现有科研人员64人，其中90%的研究人员具有博士学位，拥有国家级人才4名、省部级人才19名。近5年，实验室共承担各类科研项目100余项，获得各类省部级奖励18项，其中：国家技术发明二等奖1项、省部级一等奖7项、二等奖10项。重庆市科技进步奖一等奖2项、重庆市自然科学一等奖1项、中国自动化学会科技进步奖1项、中国仪器仪表学会科学技术进步奖1项、中国产学研合作创新成果奖1项、川渝产学研创新成果奖一等奖1项。承担40余项国家科技重大专项、国家863计划等国家级/省部级项目，牵头制定传感网测试国际标准和物联网网络层标准技术报告，牵头制定国际国家标准49项（牵头制定国际3项，国家标准10项）。发明专利授权250项（PCT专利12项、美国专利授权4项），发表高水平论文404篇。

该解决方案针对用户需求,应用现代化手段,能够带来多方面的效益和收益。根据该低压电站监控及电能管理解决方案的功能特点,其应用能够产生以下效益: 

 1.  提高电力系统安全稳定运行水平 实时监控电压、电流、功率参数,进行故障报警,并可以远程控制电站设备,确保电力系统的安全稳定运行。避免了严重事故的发生。 

 2.  降低电力系统事故处理时间 通过集中监控和智能报警系统,可以快速定位电力系统故障点,迅速组织修复,大大缩短故障处理时间,降低了事故带来的损失。 

 3.  提升电能管理水平,实现节能降耗 统计分析负荷用电情况,找到系统能耗瓶颈,并可以根据用电高峰实施负荷管理,优化用电曲线,达到节能降耗的目的。 

 4.  减少人员作业量,提高电站管理效率 取代了繁琐的人工巡检作业,同时远程监控大大减少了必要的人员出勤,提高了电站管理和维护的效率。 

 5.  为设备维护提供依据,延长设备寿命 对电力设备运行参数持续监测,可以评估设备健康状态,进行预测性维护,减少突发故障,延长设备使用寿命。

 6.  平滑峰谷电价,降低购电成本 针对峰谷电价的时段性特点,可以采取措施平滑用电负荷曲线,减少或转移峰谷时段用电量,降低购电成本。

 7.  提升企业形象,展示先进的能源管理理念 应用智能化、信息化、自动化的现代化管理手段,展示了企业的进步理念和形象。 

 8.  为电网企业提供诊断和规划依据 为电网企业进行电网诊断、容量评估等提供依据,更好的进行电网规划、建设和运营。 

 9.  创建新模式的能源管理服务 监控系统运用可以成为新的盈利增值服务,为更多客户提供电力监控和能源管理服务。

根据该低压电站监控及电能管理解决方案，其转化的主要方式可以有:

1. 产品化

根据典型用户场景和通用需求设计模块化的软硬件平台和产品组合,形成产品化的解决方案,面向更多相似场景进行复制和推广。

2. 提供监控系统运营服务,实现持续运营收益

在完成系统交付后,可面向用户提供运营服务,包括日常监控与维护、数据分析服务、系统升级服务等,获得运营服务收益。

3. 向电网企业提供电网诊断、规划等增值服务

依托系统采集的数据和分析功能,可提供电网运行诊断、容量评估等服务,协助电网企业做出规划决策。

4. 与第三方系统集成,提供更全面的能源管理解决方案

通过与用户现有的能源管理系统、企业信息系统的数据整合,提供更全面、深度的能源管理和决策支持功能。

5. 开发系统软件的增值应用和移动终端 APP

在核心监控系统软件的基础上,开发移动 APP、数据分析软件等,拓展软件应用场景,提供更丰富的功能体验。

6. 建立能源管理云平台,开发互联网+的新模式

使用互联网技术和云计算方法,建立起能源管理的云平台和服务,形成新的网络化营销模式。

对于成果的转化方向和目标，希望能够实现以下要求：

1. 推广应用,扩大规模

通过产品化和标准化,可以加速解决方案向更多客户的推广,扩大系统应用规模和影响力。

2. 建立持续运营能力

提供运营服务,可以在项目交付后继续获得收入,建立起持续的运营能力。

3. 开拓市场,占领行业制高点

不断拓展应用场景,可以占领低压电站监控系统的行业制高点,提升公司在该领域的影响力和市场地位。

4. 提供差异化产品,增加客户粘性

开发差异化功能,可以更贴近客户需求,建立客户粘性,维系长期业务关系。

5. 增加商业模式,实现服务转型升级

从产品销售向服务化转型,可以实现监控系统解决方案到服务的商业模式创新。

6. 培育核心竞争力

通过服务创新、软件创新等方式,可以培育核心竞争力,提升长远的可持续发展能力。