CN102419834A

CN102419834A - 企业能源结算系统

Info

Publication number: CN102419834A
Application number: CN2011102890343A
Authority: CN
Inventors: 何建平; 郝惠敏; 杜永谦; 林婕; 张利军
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2011-09-24
Filing date: 2011-09-24
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2031-09-24
Also published as: CN102419834B

Abstract

本发明公开的企业能源结算系统，属网络技术、计算机技术领域，将企业能源结算系统集成在能源管理系统系统中，利用能源管理系统的数据采集子系统，从检测仪表采集能源介质计量数据并传输到远程终端单元，再通过能源网络传输到能源管理系统的数据库，各能源结算终端通过能源结算界面访问能源管理系统的数据库，实现对能源介质计量数据的自动结算；优点有：能源结算系统能自动实现能源计量数据的分析和异常数据的判别，能自动判断明显小于正常值的能耗数据是否异常，还能将企业各工序对应的标准消耗量赋值给异常数据，用标准消耗量代替异常数据完成检测数据异常期间的能源结算，提高结算的准确性。

Description

企业能源结算系统

一.技术领域

本发明公开的企业能源结算系统属网络技术、计算机技术领域，具体涉及的是一种利用能源管理系统资源形成的企业能源结算系统。

二.背景技术

冶金企业中能源结算通常是通过一个独立的结算系统来完成。独立的能源结算系统包括自动采集计量数据和手工录入数据两种数据采集方式，系统可以对数据进行专供、调整、查询、分析及非生产性用能量统计，并可以实现结算报表的打印和导出。

由于能源结算在独立的系统上运行，因此结算系统的数据采集和软件维护都是独立完成的。在冶金企业中，能耗单元的变更是十分普遍的现象，因此对于能源结算量的增加和减少是能源结算系统必不可少的工作之一。此外，在现有独立的能源结算系统中，当检测仪表量程设置不合理、仪表或网络出现故障时，会导致能源结算系统采集的数据出现异常。而现有的能源结算对检测数据的分析、异常数据的判断和赋值均由人工完成。人工完成大量数据是否异常的判别以及对异常数据进行赋值常常会出现错误，而错误的异常数据的判别和赋值则是导致结算误差的主要原因之一。另外，当设备停产检修或待机时系统的能耗数据远小于正常运行时的数据，这时检测仪表的输出数据往往会被误判为异常数据。错误的判定同样会给能源结算带来误差。

冶金企业的能源管理系统为企业中能源网络管理提供完整有效的解决方案，它能够对能源产、供、耗系统进行全方位的监控和管理，从而实现能源的集中统一调度、提高劳动生产率、提高环境质量以及能源的自主利用和节约。在冶金企业中如果能够将能源结算与能源管理系统结合，使能源结算系统与能源管理系统共用一套数据采集系统，则可以大大减少硬件投入和运行成本，为结算量的变更提供更为便利的条件。另一方面，如果结算系统的异常数据分析、判断和赋值都由系统自动完成，则可以在减少人员工作量的同时提高数据处理的效率和准确率，进一步优化企业管理。

综上所述，完成能源结算系统与能源管理系统的无缝结合，在信息化和自动化技术的平台上实现能源结算的信息集成和一贯制管理，对冶金企业实现管理精细化和提高公司的总体效率，进而提高企业综合实力，具有极其重要的意义。

三.发明内容

本发明的目的是：向社会公开一种企业能源结算系统，这种企业能源结算系统通过将能源结算与能源管理系统无缝结合，在能源管理系统平台上实现企业能源结算。

本发明的技术方案是这样的：一种企业能源结算系统，包括数据采集子系统、远程终端单元、系统的数据库、能源结算终端、能源结算界面，技术特点在于：所述的企业能源结算系统的管理与运行机构及结构是：把所述的企业能源结算系统集成在能源管理系统中，利用能源管理系统的数据采集子系统作企业能源结算系统的数据采集子系统，从检测仪表采集能源介质计量数据并传输到远程终端单元，再通过能源网络传输到能源管理系统的数据库，各能源结算终端通过能源结算界面访问能源管理系统的数据库，实现对能源介质计量数据的结算。所述的对能源介质计量数据的结算，采用的结算数学模型由能源计量模型、能源结算量模型与能源价格模型三部分组成。其中：a.能源计量模型包括用能计量三种方式：直接表计量、间接表计量、分摊量计量。b.能源结算量模型：根据不同介质有以下模型：(1).电，包括有：电能表计量量：总有功、峰有功、谷有功、平有功、总无功；机械表计量量：有功功率；结算量＝电计量量×电价格；(2).混合煤气，煤气计量量；结算量；结算量＝煤气计量量×煤气价格；(3).其它介质；其它介质计量量；结算量；结算量＝其它介质计量量×价格。c.能源价格模型：(1).电：结算电价(电能表计量量)＝A+B+C+D+E+F，其中：A＝峰有功计量量×峰电价；B＝谷有功计量量×谷电价；C＝平有功计量量×平电价；D＝变压器基本容量费；E＝功率因素奖罚费；F＝税费；结算电价(机械表计量量)＝有功计量量×平电价；(2).其它介质：结算价＝其它介质计量量×价格。

根据以上所述的企业能源结算系统，技术特点还有：所述的企业能源结算系统自动实现能源计量数据的分析和异常数据的判别：a.所述的自动实现能源计量数据的分析是每间隔15分钟/次在企业能源结算系统内对实时数据进行异常判定。b.所述的异常数据的判别依据是：(1)90％的计量数据分布在量程上、下极限的10％区域内，且当前能源管理系统(以下简称EMS)能源预测模块的检修计划信息中无检修或待机。(2)计量数据超出计量仪器仪表的量程范围。(3)无计量数据返回。所述的无计量数据返回是指返回数据为NULL。(4)计量数据为零。所述的计量数据为零是指显示介质消耗数据为0。(5)小区域的能量分配不平衡。所述的小区域的能量分配不平衡是指在小范围内能量消耗出现了较大差别的不平衡现象。

根据以上所述的企业能源结算系统，技术特点还有：所述的企业能源结算系统根据能源管理系统预测模块中的检修计划信息来判断明显小于正常值的能耗数据是否异常，当计量数据在量程下限的10％范围内时，对应检修计划是处于检修或待机工况，则检测数据为正常数据，否为异常数据。

根据以上所述的企业能源结算系统，技术特点还有：所述的企业能源结算系统将企业各工序对应的标准消耗量赋值给异常数据，用标准消耗量代替异常数据，实现检测数据异常期间的能源结算。

本发明的企业能源结算系统的优点有：1.能源结算系统利用能源管理系统的数据库，根据结算数学模型实现对能源介质计量数据的自动结算。2.能源结算系统能自动实现能源计量数据的分析和异常数据的判别，从而提高异常数据判断的效率和准确性。3.能源结算系统能根据能源管理系统预测模块中的检修计划信息自动判断明显小于正常值的能耗数据是否异常，提高结算的效率和准确性。4.能源结算系统能够用标准消耗量代替异常数据完成检测数据异常期间的能源结算，提高结算的准确性。基于以上优点，本发明的企业能源结算系统值得采用和推广，本发明实施后将能够在EMS平台上实现冶金企业中能源的结算，能够提高结算的效率和准确性，使冶金企业中能源的管理更具完备性，从而进一步提升我国流程行业信息化的水平，增强与国际先进企业的竞争力。

四.附图说明

本发明的说明书附图共有2幅：

图1为基于能源管理系统的能源结算系统技术架构图；

图2为冶金企业多级能源计量网络模型示意图。

在两图中采用了统一标号，即同一物件在各图中用同一标号。在各图中：1.～6.各检测仪表；7.～10.各远程终端单元(RTU)；11.数据发布服务器；12.专用实时数据库(MOSAIC)服务器；13.EMS应用服务器；14.Oracle数据库服务器；15.、16.各客户端；17.、18.各结算终端；19.EMS系统；20.供能单位；21.总表A；22.用能单位A；23.分表b；24.分表c；25.分表d；26.次级用能单位a；27.次级用能单位b；28.次级用能单位c；29.次级用能单位d。

五.具体实施方式

本发明的企业能源结算系统非限定实施例如下：

实施例一.企业能源结算系统

该例的企业能源结算系统具体结构由图1～图2联合示出，图1为基于能源管理系统的能源结算系统技术架构图，其中，1～6是各检测仪表，7～10是各远程终端单元(RTU)，11是数据发布服务器，12是专用实时数据库(MOSAIC)服务器，13是EMS应用服务器，14是Oracle数据库服务器，15、16是各客户端，17、18是各结算终端，19能源管理系统(简称EMS)。该企业能源结算系统，包括数据采集子系统(1～6等)，远程终端单元(7～10等)，系统的数据库(专用实时数据库、Oracle数据库等)，能源结算终端(17、18等)，还有能源结算界面等。该例的企业能源结算系统的管理与运行机构及结构是：把该例的企业能源结算系统集成在能源管理系统中，利用能源管理系统的数据采集子系统，从现场各检测仪表(1～6等)采集能源介质计量数据，通过模拟量通道/RS485通讯接口传输到远程终端单元7～10等上，RTU是一种对现场信号、工业设备进行远端测控的装置，它较可编程控制器(PLC)具有更为优良的通讯能力、计算功能以及抗电磁干扰能力，适用于更恶劣的温度和湿度环境。RTU的模拟量输入接口用来实现对能耗单元计量仪表4-20mA瞬时信号和温度压力补正累积量的数据采集，电能表的计量数据通过RS485单独传输给RTU。各站点RTU的计量数据通过能源环网(光纤以太网)传输到MOSAIC实时数据库服务器，实时数据通过数据发布服务器发布，同时MOSAIC实时数据库与EMS的Oracle数据库通讯，各能源结算终端(17～18等)结算人员在各结算终端通过能源结算界面访问EMS的应用服务器实现对能源介质计量数据的结算。图2为冶金企业多级能源计量网络模型示意图。其中，20.是供能单位，21.是总表A，22.是用能单位A，23.是分表b，24.是分表c，25.是分表d，26.是次级用能单位a，27.是次级用能单位b，28.是次级用能单位c，29.是次级用能单位d。关于能源计量采用以下三种方式实现能源量的计量：①直接表计量指能耗单元的用能量直接用分表计量，即用能单位A的用量＝分表A计量量。②间接表计量指次级能耗单元的用能量需通过上一级总表的计量量进行计算得到，即次级用能单位a的用量＝上级总表A计量量-∑分表计量量(参见图2)。对于图2中所示的能源多级计量网络，次级用能单位a没有装计量表，只能通过上一级总表和各分表的计量值计算获得：次级用能单位a的用量＝总表A计量量-(分表b计量量+分表c计量量+分表d计量量)。③分摊量计量指公共损耗的分摊。例如，当电的限损＞2.7％时，将超出部分按量均摊到各用能单位。例如电的计量和结算：i.电的计量有；a.电能表计量：总有功(电量)＝(总有功-反有功)×倍率+变损；峰有功(电量)＝峰有功×倍率；谷有功(电量)＝谷有功×倍率；平有功(电量)＝(平有功-反有功)×倍率+变损；总无功(电量)＝(总无功-反无功)×倍率。其中：总有功(电量)、峰有功(电量)、平有功(电量)、谷有功(电量)和总无功(电量)为电量，用于结算；峰有功、平有功、谷有功、总有功、总无功以及反有功为电能表的计量值；倍率为电流互感器倍率与电压互感器倍率的乘积；变损可以测量得到，如无法测量则设定为一合理的固定值。b.机械表计量：有功功率(电量)＝有功功率×倍率+变损。其中：有功功率(电量)为电量，用于结算；有功功率为机械电表计量值，倍率为电流互感器倍率与电压互感器倍率的乘积；变损可以测量得到，如无法测量则设定为一合理的固定值。ii.电的结算有：a.电能表计量的电价＝A+B+C+D+E+F，其中，A＝峰有功(电量)×峰电价；B＝谷有功(电量)×谷电价；C＝平有功(电量)×平电价；D＝变压器基本容量费(￥25元/千伏安)；E＝功率因数奖罚，以0.9为界线，高于0.9为奖，低于0.9为罚，根据实际情况制定奖罚系数；F＝税价，根据国家税务政策制定。b.机械表计量电价＝有功(电量)×平电价。再有混合煤气的计量和结算：混合煤气的计量结算，以混合前的单介质煤气计量表数据为依据，按照单介质所带的用户混合煤气计量表的数据各分别占的比例进行结算。例如，某混合站是高炉煤气和焦炉煤气的混合站，混合站为4个用户(A、B、C和D)提供煤气。设Q_g代表混合站高炉煤气用量；Q_j代表混合站焦炉煤气用量；Q_h代表用户A混合煤气用量；Q_z代表混合站各用户混合煤气用量之和；K₁代表用户A混合煤气用量占该站混合煤气总量的比例；则K₁＝Q_h/Q_z，用户A高炉煤气结算量＝K₁×Q_g，用户A焦炉煤气结算量＝K₁×Q_j。还有其它介质的计量和结算：计量量＝(本次表数-上次表数)×倍率，结算量(GJ)＝计量量×热值，其中，倍率为量值需扩大或缩小的倍数，根据实际情况确定。该例的企业能源结算系统，具有自动实现能源计量数据的分析和异常数据的判别：a.该例的自动实现能源计量数据的分析是每间隔15分钟/次在企业能源结算系统内对实时数据进行异常判定。以15分钟为周期，对冶金企业能源计量数据进行分析，当出现以下各种情况时计量数据判定为异常数据：90％的计量数据分布在量程上、下极限的10％区域内，且当前EMS能源预测模块的检修计划信息中无检修或待机。这种异常通常是由于检测仪表的量程设置不当造成的，这种情况下的计量数据视为异常。计量数据存储到MOSAIC实时数据库时，每间隔15分钟系统在后台对实时数据进行异常判定，如果出现了上述各种情况中的任何一种，则判定计量数据异常。b.该例的异常数据的判别依据是：90％的计量数据分布在量程上、下极限的10％区域内，且当前能源管理系统能源预测模块的检修计划信息中无检修或待机。该例的企业能源结算系统根据能源管理系统预测模块中的检修计划信息来判断明显小于正常值的能耗数据是否异常，当计量数据在量程下限的10％范围内时，对应检修计划是处于检修或待机工况，则检测数据为正常数据，否为异常数据。对于出现异常的数据，用企业各工序对应的标准消耗量为其赋值，用标准消耗量替代异常数据完成检测数据异常期间的能源结算。关于异常数据的判断和赋值：当计量数据在量程下限的10％范围内时，称之为小能耗数据。对于小能耗数据，通过访问能源管理系统能源预测模块中的检修计划，判断小能耗数据是否异常：如机组确定为检修或待机工况时，小能耗数据为正常数据，否则为异常数据。

实施例二.企业能源结算系统

该例的企业能源结算系统大体结构可用图1～图2等联合示出，该例的企业能源结算系统与实施例一的企业能源结算系统不同点有：1.该例的自动实现能源计量数据的分析是每间隔15分钟/次在企业能源结算系统内对实时数据进行异常判定。当出现以下各种情况时计量数据判定为异常数据：计量数据超出量程范围。这种异常通常是由于量程设置不合理或检测仪表故障造成，计量数据视为异常。2.该例的异常数据的判别依据是：计量数据超出量程范围。该例的企业能源结算系统其余未述的，全同于实施例一中所述的，不再重述。

实施例三.企业能源结算系统

该例的企业能源结算系统大体结构可用图1～图2等联合示出，该例的企业能源结算系统与实施例一、实施例二的企业能源结算系统不同点有：1.该例的自动实现能源计量数据的分析是每间隔15分钟/次在企业能源结算系统内对实时数据进行异常判定。当出现以下各种情况时计量数据判定为异常数据：无计量数据返回。导致无计量数据返回可能的原因是计量仪表故障、网络故障或现场断电。2.该例的异常数据的判别依据是：无计量数据返回，无计量数据返回是指返回数据为NULL。该例的企业能源结算系统其余未述的，全同于实施例一、实施例二中所述的，不再重述。

实施例四.企业能源结算系统

该例的企业能源结算系统大体结构可用图1～图2等联合示出，该例的企业能源结算系统与实施例一～实施例三的企业能源结算系统不同点有：1.该例的自动实现能源计量数据的分析是每间隔15分钟/次在企业能源结算系统内对实时数据进行异常判定。当出现以下各种情况时计量数据判定为异常数据：计量数据为零。计量数据为零通常是由于仪表故障造成，这时计量数据视为异常。2.该例的异常数据的判别依据是：计量数据为零，计量数据为零是指显示介质消耗数据为0。该例的企业能源结算系统其余未述的，全同于实施例一～实施例三中所述的，不再重述。

实施例五.企业能源结算系统

该例的企业能源结算系统大体结构可用图1～图2等联合示出，该例的企业能源结算系统与实施例一～实施例四的企业能源结算系统不同点有：1.该例的自动实现能源计量数据的分析是每间隔15分钟/次在企业能源结算系统内对实时数据进行异常判定。当出现以下各种情况时计量数据判定为异常数据：小区域的能量分配不平衡。对于一个管路供多个用户的情况，当总管的计量数据与各分支管路计量数据的和不匹配时，则认为计量数据异常。2.该例的异常数据的判别依据是：小区域的能量分配不平衡，小区域的能量分配不平衡是指在小范围内能量消耗出现了较大差别的不平衡现象。该例的企业能源结算系统其余未述的，全同于实施例一～实施例四中所述的，不再重述。

Claims

1.一种企业能源结算系统，包括数据采集子系统、远程终端单元、系统的数据库、能源结算终端、能源结算界面，特征在于：所述的企业能源结算系统的管理与运行机构及结构是：把所述的企业能源结算系统集成在能源管理系统中，利用能源管理系统的数据采集子系统，从检测仪表采集能源介质计量数据并传输到远程终端单元，再通过能源网络传输到能源管理系统的数据库，各能源结算终端通过能源结算界面访问能源管理系统的数据库，实现对能源介质计量数据的结算。

2.根据权利要求1所述的企业能源结算系统，特征在于：所述的企业能源结算系统自动实现能源计量数据的分析和异常数据的判别：

a.所述的自动实现能源计量数据的分析是每间隔15分钟/次在企业能源结算系统内对实时数据进行异常判定；

b.所述的异常数据的判别依据是：(1)90％的计量数据分布在量程上、下极限的10％区域内，且当前能源管理系统能源预测模块的检修计划信息中无检修或待机；(2)计量数据超出量程范围；(3)无计量数据返回；(4)计量数据为零；(5)小区域的能量分配不平衡。

3.根据权利要求1所述的企业能源结算系统，特征在于：所述的企业能源结算系统根据能源管理系统预测模块中的检修计划信息来判断明显小于正常值的能耗数据是否异常，当计量数据在量程下限的10％范围内时，对应检修计划是处于检修或待机工况，则检测数据为正常数据，否为异常数据。

4.根据权利要求1所述的企业能源结算系统，特征在于：所述的企业能源结算系统将企业各工序对应的标准消耗量赋值给异常数据，用标准消耗量代替异常数据，实现检测数据异常期间的能源结算。