一种大型工业企业的能源管理系统的制作方法

1.本发明涉及能源管理技术领域，具体的，涉及一种大型工业企业的能源管理系统。


背景技术：

2.能源管理是对能源的生产、分配、转换和消耗的全过程进行科学的计划、组织、检查、控制和监督工作的总称。内容包括：制定正确的能源开发政策和节能政策，不断完善能源规划、能源法规，能源控制系统，安排好工业能源、生活能源的生产与经营；加强能源设备管理，及时对锅炉、工业窑炉，各类电器等进行技术改造和更新，提高能源利用率，实行能源定额管理，计算出能源的有效消耗及工艺性损耗的指标，层层核定各项能源消耗定额。
3.能源消耗问题是我国生产型企业需要引起重视的问题，而现有企业能源管理人工依赖性较强，而通过人工监管过程中，数据的真实性往往存在人为因素，从而导致数据无法真实反映情况。同时也不利于企业对自身生产工艺的问题进行发现以及提出改进方案。


技术实现要素：

4.本发明提出一种大型工业企业的能源管理系统，基于数据分析方法，解决了现有技术中企业能源管理人工依赖性强，数据存在人为因素无法真实反映情况的问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种大型工业企业的能源管理系统，包括能源管理中心、以及与所述能源管理中心通信连接的能源巡检单元、能耗设备单元、生产设备单元、数据采集系统；所述数据采集系统还与所述能源巡检单元、生产设备单元通信连接；所述数据采集系统，用于采集所述能耗设备单元和所述生产设备单元的工作状态数据，并将所述工作状态数据发送给所述能源管理中心。
7.进一步，能源管理系统还包括信息化系统，所述企业信息化系统包括企业资源计划、生产信息化管理系统、办公系统中的至少一个；所述能源管理中心与所述信息化系统进行信息交换。
8.进一步，能源管理系统还包括与能源管理中心通信连接的能源管理终端和运行管理终端，所述能源管理终端包括设备管理、运行管理、分析，所述运行管理终端包括能源系统运行数据；所述能源管理终端和运行管理终端用于从所述能源管理中心获取实时数据和生产实绩信息和生产计划信息。
9.进一步，所述能源巡检单元包括电力巡检设备、气体巡检设备、水道巡检设备中的至少一个；所述能耗设备单元包括变电站、配电站、水泵站、空压站中的至少一个；所述生产设备单元包括动力厂能源生产车间设备、电力系统生产线设备、蒸汽系统生产线设备、燃气系统生产线设备中的至少一个。
10.进一步，所述数据采集系统包括第一组数据采集设备和第二组数据采集设备；
11.所述第一组数据采集设备包括数据采集网关和现场智能仪表模块，所述现场智能仪表模块包括智能水表、智能气表、智能电表、智能热能表中的至少一个，所述现场智能仪
表模块与所述数据采集网关通信连接；
12.所述第二组数据采集设备包括接口服务器、过程控制系统和数据采集与监视控制系统，所述过程控制系统和数据采集与监视控制系统均与所述接口服务器通信连接。
13.进一步，所述能源管理中心包括：
14.能源计划调度模块，用于接收所述信息化系统输出的生产计划和能源预测结果，输出能源数据计划，并且跟踪所述能源数据计划的执行情况，对所述能源数据计划的多种执行情况进行统计分析；
15.能源成本管理模块，用于接收能源的基础数据并进行能源成本核算；
16.能源运行分析模块，用于获取预设时长内的能源实绩数据、能源计划数据、能源预测数据任意两者之间的差异度，所述差异度包括标准差或者方差，输出预设时长内的能源实绩、能源计划、能源预测之间的历史数据的对比分析和实时数据的对比分析；
17.能源质量管理模块，用于接收燃气和/或水质的能源介质、环保检测的检化验数据，计算每种能源介质在不同情况下的环境检测数据的变化规律，输出其未来预测的变化趋势；
18.能源设备管理模块，用于对能源设备的生命周期进行设备状态监控、设备检修计划制定、设备运行综合查询，所述能源设备包括风力发电设备、太阳能发电设备、水力发电设备、地热发电设备、火力发电设备、核能发电设备中的至少一个；
19.电力系统智能运维模块，用于接收数据采集系统输出的工作状态数据，所述工作状态数据包括能源消耗数据、运行参数数据、生产车间的环境监测数据，与工单、巡视工作相结合，实现电力系统的在线巡视、检修管理、巡检管理、抢修管理；
20.能源报表管理模块，用于接收计量数据和管理统计数据，输出能源报表；
21.能源平衡分析及预测模块，用于接收生产作业计划、维护检修计划、历史生产数据和实时数据，并根据当前能源介质的潮流情况，对未来中期或者短期的天然气供给量、全厂电力负荷等情况进行预测，输出预测曲线；
22.碳排放与节能量辅助决策模块，用于实现碳排放水平分析和节能量分析；
23.直购电辅助决策交易模块，用于接收能源消耗现状和产品计划，依据历史电量和负荷曲线，输出企业日、月、季度、年用电负荷及电量的预测值。
24.本发明的工作原理及有益效果为：
25.1、本发明以企业能源管理系统为载体，基于数据分析方法，充分发挥数据价值，以提高能源利用效率、降低用能成本为根本目的，通过能源管理、数据挖掘、节能改造、需求响应、微能源网等技术手段，辅以能源管理监察和评价分析，从而可以实现能源的pdca闭环管理，进而实现企业用能技术的持续改进、能源管理的持续优化和能效水平的持续提升，降低企业生产成本。
26.2、本发明的企业能源管理系统，可保证能源管控中心的管理体系、运行体系和能源管理系统三方面有效融合，纵向实现能源设备、过程控制、生产系统、能源计划扁平化管理，横向能源管理系统与生产管理系统融合，实现协同化管理。
27.3、本发明的企业能源管理系统，利用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业能源系统的生产、输配和消耗环节实施集中扁平化的动态监控和数字化管理。
28.4、本发明的企业能源管理系统，在实现基础能源管理基础上重点实现能源介质的
事前管理和优化调度，建立能源负荷预测与优化调度模型，实现基于模型的“事前调度”和“定量调度”。
29.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
30.图1为本发明中能源管理系统的结构框图；
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
32.实施例1，如图1所示，本实施例提出一种大型工业企业的能源管理系统，
33.包括能源管理中心，以及与能源管理中心通信连接的能源巡检单元、能耗设备单元、生产设备单元、数据采集系统；数据采集系统还与能源巡检单元、生产设备单元通信连接，用于采集能耗设备单元和生产设备单元的数据，并将采集的数据上报给能源管理中心对应的服务器。
34.能源巡检单元包括电力巡检设备、气体巡检设备、水道巡检设备中的至少一个。能源管理中心与能源巡检单元交互，具体操作为能源管理中心向每个能源巡检设备发送调度指令，多个能源巡检设备根据调度指令执行巡检作业，并且向能源管理中心反馈所述信息化系统输出的生产计划和能源预测结果。
35.其中水道巡检设备具体可用于对排水管网或供水管网进行巡检，向能源管理中心上传水道巡检设备的位置数据、巡检时间数据以及排水管网的状态数据。排水管网的状态数据可以包括管道的照片，该照片可指示管道是否爆裂或破裂。通过无人机携带的微型摄像机和传输设备，将管道的图像传回能源管理中心的服务器上，从而可提高巡检效率，及时获知几公里以外的输水管的情况。排水管网的状态数据还包括通过水道巡检设备中配置的传感器巡检采集的管道的水压、流量、流向、水质信息、充盈率；将上述数据通过无线数据传输网关和/或互联网向能源管理中心的服务器上报。
36.能耗设备单元包括变电站、配电站、水泵站、空压站等能耗设备中至少一个。能源管理中心与能耗设备单元交互，具体操作为能源管理中心向每个能耗设备发送操作控制指令，以控制多个能耗设备的工作状态；能源管理中心还向每个能耗设备发送通信调度指令；能源管理中心还接收数据采集系统上报的每个能耗设备的工作状态数据。
37.生产设备单元包括动力厂能源生产车间内设备、电力系统生产线设备、蒸汽系统生产线设备、燃气系统生产线设备中的至少一个。能源管理中心与能耗设备单元交互，具体操作为向每个生产设备发送通信调度指令；能源管理中心还向每个生产设备发送能源调整指令；能源管理中心还接收数据采集系统上报的每个生产设备的工作状态数据。
38.数据采集系统包括第一组数据采集设备和第二组数据采集设备；
39.第一组数据采集设备包括数据采集网关和现场智能仪表模块，现场智能仪表模块包括具有通讯接口但是没有接入后台系统的智能水表、智能气表、智能电表、智能热能表中
的至少一个，现场智能仪表模块与数据采集网关通信连接，通过数据采集网关与能源管理中心通讯，并将采集数据上送能源管理中心的服务器；
40.第二组数据采集设备用于已有后台系统的数据接口，包括接口服务器、过程控制系统和数据采集与监视控制系统，过程控制系统和数据采集与监视控制系统均与接口服务器通信连接。通过增设接口服务器编写软件程序接口与各系统对接交换数据，并将接入数据上送能源管理中心的服务器。
41.信息化系统包括企业资源计划erp、生产信息化管理系统mes和办公系统oa中的至少一个。能源管理中心通过与企业信息化系统(erp/mes/oa)进行信息交换，实现生产管理信息的下达和能源分析信息的上传，确保能源管理中心的完整的专业分析功能，和/或信息化系统完整的财务和能源指标管理功能。
42.本实施例的能源管理系统具有如下多个功能：
43.1、数据采集功能
44.数据采集是指通过i/o、通信接口、专用仪表或第三方系统收集满足能源管理中心应用功能要求的数据，包括能源管理系统运行数据、计量数据、动力公辅系统状态和故障信息、与能源调度相关的生产主体、生产单元信息等，达到能源管理系统的综合监控和管理要求。
45.能量管理系统的数据采集的方式主要通过采用数据采集网关与能源管理中心的数据库数据通讯方式完成。数据采集网关是能量管理系统数据采集和控制系统的核心装置，现场的各种能源过程数据以及计量数据，包括变供电系统、动力系统、蒸气系统、水系统、现场生产工艺单元、计量系统等数据都是通过该数据采集网关进行采集和整理，而后采用统一标准的通信协议接入到能量管理系统。无人值守站也同样是通过数据采集网关将能源管理中心下达的控制指令发送到现场的plc中实现远控。
46.2、能源监视功能
47.能源监控功能主要包括常规设备监控、在线管理和调整、工艺系统、计算机网络系统等协调监控，满足节能要求、以远程监控为核心的节能调度，扁平化的故障监测及分析处理等。分燃气、电力、水、供气等子系统监视，对重点设备用能情况单独监控，对车间工序进行综合监控，对能源系统无人值守进行远程监视控制。
48.3、基础能源管理功能
49.基础能源管理作为能源管理中心在线平衡调度及在线能源管理的补充，包括能源计划管理、能源实绩管理、能源生产运行支持、能源质量管理和能源对比分析等模块。这些模块以能源管理中心的实时数据为基础，同时提取erp/mes/oa系统的生产实绩和生产计划等信息，经过系统的分析和处理，发送至能源管理终端和运行管理终端，以友好的设计界面提供给能源管理的专业人员和运行管理专业人员使用，从整体角度向能源管理中心管理人员提供一体化的安全保障机制和完善的基础管理平台。
50.4、与信息化系统(erp、mes、oa)的信息交互
51.通过与企业信息化系统(erp/mes/oa)进行信息交换，实现生产管理信息的下达和能源分析信息的上传，确保完整的能源管理中心的专业分析功能和信息化系统完整的财务和能源指标管理功能。
52.5、辅助决策支持
53.能耗预测支持：根据产品生产、转运(运输)、检修计划，结合产品单耗等相关量，预测一段时间内的能源供需量，并辅助能源管理人员制定相应的能源生产供应计划，从而达到预测性能源供需平衡。具体地，在此处执行产品生产、运输过程中能源消耗与产量进行的单耗计算。
54.6、能源平衡与优化调度
55.能源平衡：基于物料移动和平衡、能源生产和平衡等数据，及时掌握企业的生产运行、物料移动、生产执行和生产统计等情况；加强各业务层次间的信息集成和数据共享；提供灵活的生产报表格式定制功能，使报表功能具有良好的维护性和扩展性。能够方便地基于生产运行数据进行数据汇总和分析。以物料、能源平衡图表形式实现。
56.能源平衡报表是能源管理日常工作的重要内容之一，能源管理系统的数据分析功能，可以实现大规模的公式运算，实现平衡报表的自动化，为能源平衡调度提供数据支持。
57.主要的能源平衡包括一次能源的购入和使用平衡、二次能源的平衡、全公司的物料平衡等。根据实际的需要，也可以对能源平衡进行分区管理，提供区域或分厂能源平衡。
58.能源预测与优化调度：主要完成电力负荷预测、用电量预测、多介质平衡优化调度等功能，利用能源管理中心系统的数据和控制平台，建立能源主要介质的产销预测模型，并通过能源综合分析，给出能源系统优化调度方案，通过用户的调度及管理提供决策依据，实现能源管理系统的平衡优化运行，达到节能降耗的效果。
59.7、能源需求侧管理
60.电力需求侧支持：系统监控能源供应与各车间的能源使用量，在快要达到预设负荷临界时输出警报，提醒各工厂相关人员进行生产调整。对能源负荷进行分级，将不重要的非生产性能源负荷作为电力需求预案，在响应需求侧管理时，优先处理这部分负荷，即调整为暂时关停这部分不重要的非生产性能源负荷。
61.系统监控动力厂能源生产车间与各分厂水、气体生产与使用情况，依据订单生产情况合理调配生产供应与使用之间的供需平衡，在满足生产用能的同时保障能源生产设施不超额运行。
62.能源互济：依据企业自体生产计划情况与能耗在峰、平、谷时段数据分析，自动优化配置能源互济信息，制定能源互济指标，经过集团公司调度确认后实施能源调剂。
63.需求响应：把传统的拉闸限电强制性控制方式改变为企业主动依据能耗设备运行规律与能源峰、平、谷时段实际需求的柔性控制，即既满足企业用电要求又满足供电公司和政府提倡的调峰降负需求，同时享受政府的经济补贴。
64.8、碳排放决策支持
65.依据政府相关部门对企业标准煤消耗量与碳排放下发的指标，与企业自身能源消耗量、碳排放控制水平进行分析，包括月度分析、季度分析、年度分析，为企业碳排放交易提供数据支撑，帮助企业实现碳排放决策交易。
66.9、直购电交易决策支持
67.根据能源消耗现状、产品计划，依据历史电量及负荷曲线，实时预测企业日、月、季度、年用电负荷及电量，为应用需求侧管理手段调整负荷峰值及生产工序调整提供判断依据；分析不同售电商售电价格历史曲线，结合企业预测电量结果，为企业直购电交易提供决策支持，以有效降低企业生产成本。
68.实施例2
69.本实施中，能源管理中心包括：
70.1.能源计划调度模块
71.用于参考来自于信息化系统的生产计划、能源预测的结果进行能源数据计划的制订，并跟踪该能源数据计划的执行情况，对各种能源数据计划的执行情况进行统计和分析，以便根据调度算法及时做出调整。其中，调度算法可以包括如下中的任意一种或多种：深度强化学习算法、动态规划算法、粒子群优化算法。
72.深度强化学习算法，在策略寻优方面体现出了非凡的性能。异步优势演员
‑
评论家算法(asynchronous advantage actor
‑
criticalgorithm，以下简称为a3c)，是深度强化学习领域新一代算法，该算法起源于actor
‑
critic算法，由执行者网络和评价网络两个网络组成，通过两个网络的结合实现动作选择与价值判断。a3c算法创建多个并行本地网络，并与全局网络进行信息交互实现并行化网络参数更新，具有收敛速度快，全局寻优能力强的特点。
73.动态规划算法(dynamic programming，dp)是运筹学的一个分支，是求解决策过程最优化的过程的数学方法。
74.粒子群优化算法(particle swarm optimization，pso)又翻译为粒子群算法、微粒群算法、或微粒群优化算法。是通过模拟鸟群觅食行为而发展起来的一种基于群体协作的随机搜索算法。
75.2.能源成本管理模块
76.包括能源成本中心制定、能源成本中心计算、能源统计等。用于采用成本中心的模式，将能源的基础数据归结各成本中心，按照成本中心进行能源成本核算。
77.3.能源运行分析模块
78.用于执行以时间月、旬、周等为单位的能源实绩、能源计划、能源预测及其它们之间的对比分析；进行历史数据的对比分析和实时数据的对比分析。具体地，可以按不同时间尺度进行对比分析，也可与历史数据进行年度分析。获得一段时间内的能源实绩数据、能源计划数据、能源预测数据任意两者之间的差异度，所述差异度包括标准差或者方差。
79.其中，能源实绩或能源绩效，是指能源实际使用情况；能源计划，是指每月或每年能源使用情况的计划；能源预测，是指对未来能源使用量的预计。能源预测可以基于预先训练好的神经网格模型来进行预测。也可以基于线性回归方程来预测未来一段时间内的能源使用量。
80.4.能源质量管理模块
81.用于对燃气和/或水质等能源介质，和环保检测的检化验数据的集中管理，并分析能源介质及环境质量的变化趋势。上述集中管理是指数据都统一到了一个平台上实现集中管理。上述的分析能源介质及环境质量的变化趋势，具体可以包括：分析每种能源介质在不同情况下的环境检测数据的变化规律，预测其未来的变化情况或变化趋势。
82.5.能源设备管理模块
83.用于能源设备生命周期的管理过程，包括设备状态监控、设备检修计划制定、设备运行综合查询中的至少一个。能源设备与能耗设备大致相同。具体地，能源设备包括风力发电设备、太阳能发电设备、水力发电设备、地热发电设备、火力发电设备、核能发电设备中的
任意一个或多个。上述设备状态监控包括：监控上述能源设备是否存在异常工况或者故障报警事件。
84.6.电力系统智能运维模块
85.用于接收数据采集系统采集的能耗设备单元和生产设备单元的工作状态数据。该工作状态数据包括：能源消耗数据、运行参数数据、生产车间的环境监测数据。将实时的运行数据与工单、巡视等日常工作相结合，可以线上预警线下维护，实现工业企业内部的电力系统的在线巡视、检修管理、巡检管理、与抢修管理等功能。其中，运行参数数据可以通过红外热成像技术、变压器油气相色谱测试来获得。
86.由原来传统的线下运行维护模式提升为线上与线下相结合的运维模式，更好地为用能端实现用电安全、快捷、省钱、省心，实现真正的科学用电，满足生产单位对用电安全、服务便捷、管理高效等需求。
87.电力系统智能运维模块包括：
88.能耗统计子模块，用于对多个能耗设备和多个生产设备的用电量信息、用气量信息、用水量信息、以及用热量信息进行统计。
89.检修管理子模块，用于分别确定预防性定期检修计划和状态检修计划，并且根据预防性定期检修计划和状态检修计划，确定针对工业企业的电力系统的最终检修计划。
90.其中，确定预防性定期检修计划，具体为：根据获取的电力设备的平均寿命和故障率数据，确定针对该电力设备的检修周期或检修频率，从而按照检修周期或检修频率进行检修。
91.电力设备的平均寿命和故障率数据是根据电力设备故障率浴盆曲线来确定。即在电力设备投入的适应期(早期故障期)和快到寿命年限的临终期(耗损故障期)，故障率较高，而中期(偶发故障期)的故障率比较平稳。通过确定合理的检修频率，有利于降低工业企业中电力设备的故障风险，并且减少电力设备停运时间，降低人员维护费用。
92.其中，确定状态检修计划，具体为：对电力设备的当前运行状态进行监测，获得电力设备的状态监测数据；根据状态监测数据，采用人工智能分析技术(预测算法)或者专家系统，预测该电力设备在未来指定时间段内的工作状态；如果该电力设备在未来指定时间段内的工作状态为正常，则在该未来指定时间段内不对该电力设备进行检修；如果该电力设备在未来指定时间段内的工作状态为异常，则在该未来指定时间段内对该电力设备进行检修。
93.即如果监测数据或监测指标均正常(健康)，则可免去不必要的检修；如果电力设备的运行数据异常，则可以安排额外的、或者必要的检修作业。其中，对于电力设备的状态预测的相关算法可以包括：时间序列法、回归分析法、模糊预测法、灰色预测法、人工神经网络法、基于多输出支持向量机svm的故障预测算法等。
94.在本实施例中，工业企业中的电力设备可以为风力发电机组，其发电机是一种旋转机械，对发电机的故障状态进行预测，可采用的故障预测方法分为三类：基于数据的预测方法、基于模型的预测方法、基于知识的预测方法。基于数据的方法包括自回归预测、灰色预测、多层递阶方法、混沌时间序列预测、隐马尔科夫模型、机器学习(神经网络、支持向量机)和统计过程监控方法等。基于模型的故障预测方法包括基于滤波器的故障预测方法以及基于故障机理建模的方法等。这类方法具有深入对象本质性质的特点，能够很好地跟踪
系统的变化趋势。当对象的数学模型准确时，能得到准确的故障预测结果。基于知识的故障预测方法包括专家系统和模糊逻辑等。这类方法的优势是能够利用现有的专家知识和经验，而不需要已知非常精确的数学模型。
95.灰色预测模型(gray forecast model)是通过少量的、不完全的信息，建立数学模型并做出预测的一种预测方法。基于多输出支持向量机svm的故障预测算法是指多输出svm故障预测模型，该故障预测模型的输入为样本的性能退化数据序列，每个样本序列均以时间先后为序排列，输出为对应样本的可靠度。故障预测模型的工作原理是：通过训练多输出svm来拟合性能退化数据和可靠度之间的非线性关系，用训练好的svm故障预测模型来预测将来时刻的可靠度。
96.根据人工智能设备状态预测模型，确定电力设备在未来指定时间段内的异常状态等级，根据异常状态等级确定在未来指定时间段内对该电力设备的检修等级。举例如下：对于变电设备的各种类型而言，针对发生故障的严重程度，可以将故障大致划分为四种：灾难性、致命性、临界性以及轻度性。对于故障的分类，以变压器为例：其一，灾难性指的是变压器完全被损坏；其二，致命性指的是变压器的性能下降或者是受到了严重的损伤，必须立即停止运行，进行检修；其三；临界性指的是变压器仅仅是受到了轻度的损坏或者是性能有轻微的下降；轻度故障指的是对于变压器的正常运行没有任何的影响，但是需要在计划当中规定出检修时间等。
97.其中，根据预防性定期检修计划和状态检修计划，确定针对工业企业的电力系统的最终检修计划，具体为：如果该电力设备在未来指定时间段内的工作状态异常，或者存在多个监测指标超标，则调高在该未定指定时间段内的检修频率和检修等级；可选地还包括增加相应的检修项目；如果该电力设备在未来指定时间段内的工作状态正常，或者多个监测指标均没有超标，则降低在该未定指定时间段内的检修频率和检修等级。可选地还减少相应的检修项目。
98.通过将状态检修和定期检修相结合，可以有效减少检修次数，同时让检修的针对性和效应、效益更强。
99.7.能源报表管理模块
100.用于对能源管理系统的计量与管理统计数据，经必要的计算处理后，按指定格式、时间自动或手动进行能源报表的输出。上述经必要的计算处理可以包括：数据格式、单位等要做数据处理。
101.8.能源平衡分析及预测模块
102.用于能源的平衡分析及能源预测。其中，中短期在线预测基于生产作业计划、维护检修计划、历史生产数据和实时数据。采用不同的预测算法建立能源模型，或者，根据历史数据和/或现场经验，预测各种能源介质在未来短期(1
‑
8小时)，中期(1
‑
7天)生产量、消耗量，作为能源调度的参考。并根据目前能源介质的潮流情况，对未来中期或者短期的天然气供给量、全厂电力负荷等情况进行预测，给出供需预测曲线，协助调度员制度能源计划和及时调度。
103.9.碳排放与节能量辅助决策模块
104.用于实现碳排放水平分析，可为今后碳排放交易提供数据支撑；节能量分析与评价，为节能量交易提供数据支撑，实现能源互济与交易辅助决策。其中，节能量分析与评价，
可以包括：对节能量进行计算，评价大小、类型(设备节能还是管理节能)，可带来的收益，还有没有进一步节省空间等。
105.具体地，实现碳排放监测及优化的具体处理过程包括：
106.s1、获取目标企业的连续多个月的实际碳排放量数据；
107.s2、根据目标企业的连续多个月的实际碳排放量数据，获得该目标企业的本年度的预测碳排放量；例如获取一个季度的实际碳排放量数据，根据一个季度的实际碳排放量数据预测年度的预测碳排放量。
108.其中，年度的预测碳排放量的获取可以采用，
109.时间序列预测法，具体包括，aram时间序列预测算法、简单序时平均数法、加权序时平均数法、移动平均法、加权移动平均法、趋势预测法、指数平滑法等。
110.统计回归方法，具体包括：一元线性回归、多元线性回归、正交多项回归、差值回归等。具体地，根据一个季度的实际碳排放量数据，采用上述统计回归方法绘制数据曲线，根据该数据曲线(折线图或散点图)的变化趋势预测年度的预测碳排放量。
111.预测算法，具体包括，灰色预测算法、神经网络预测算法、模糊预测算法、马尔科夫预测算法等。具体地，预先采用一定的样本训练获得神经网络预测模型，然后根据目标企业的连续多个月的实际碳排放量数据和预先训练好的神经网络预测模型，获得该目标企业的本年度的预测碳排放量。在进一步的示例中，可以采用长期短期记忆网络(lstm，long short
‑
term memory)高级深度学习模型，对该目标企业的本年度的预测碳排放量进行预测。
112.s3、根据该目标企业的本年度的预测碳排放量和预设的碳排放指标的差值，确定碳排放差额；
113.s4、当碳排放差额小于或等于预设的第一配额时，向该目标企业发出从碳排放交易市场购买碳排放额度；当碳排放差额大于预设的第一配额时，向该目标企业发出减排指令；第一配额数量较小，允许企业通过交易获得碳排放权。
114.具体地，当碳排放差额大于预设的第一配额且时小于预设的第二配额时，向该目标企业发出第一减排指令；
115.当碳排放差额大于或等于预设的第二配额且时小于预设的第三配额时，向该目标企业发出第二减排指令；
116.当碳排放差额大于或等于预设的第三配额且时小于预设的第四配额时，向该目标企业发出第三减排指令。
117.s5、根据减排指令，生成相应的推荐的减排措施，发送至能源管理人员或者技术管理人员。
118.针对第一减排指令，生成与第一减排指令对应的第一减排措施，该第一减排措施包括：
119.节水管理措施，其指示能源管理人员或者技术管理人员对施工现场用水管线进行检修(例如采用无人机巡检)，以减少用水管线跑、冒、滴、漏的浪费现象；节电管理措施，其指示能源管理人员或者技术管理人员获取各用电场所的配电室中的耗电量，针对耗电量超标的用电场所进持检查；节油管理措施，其指示能源管理人员或者技术管理人员获取机器设备是否存在漏油，如果存在，则对该机器设备进行检修，防止漏油事故。
120.针对第二减指令，生成与第二减排指令对应的第二减排措施，该第二减排措施除了包括第一减排措施以外，还包括：新能源发电措施，其指示采用清洁能源发电设备，以代替传统的化石能源发电设备；噪声治理措施，其指示采用隔音、减震、吸噪等措施控制噪声污染；绿化处理措施，其指示在工业企业的周边采用植树、造林的方式来净化工业企业厂区的空气。
121.针对第三减指令，生成与第三减排指令对应的第三减排措施，该第三减排措施除了包括第二减排措施以外，还进一步包括：新工艺措施，其指示：采用改进的生产工艺使生产工艺总用能达到最佳化。其包括采用节能型流程、优化过程参数(如转化率、回流比、循环比等)，提高装置操作弹性，改进反应操作条件，降低能量消耗。采用高效分馏塔、换热器、空冷器、泵、压缩机、加热炉等传质、换热、旋转等节能设备，并提高单体设备的生产能力，从源头上实现节能降耗。降低动力能耗措施，其指示：采用电动机变频调速技术降低动力消耗。动力能耗主要包括电力和蒸汽消耗，是工业企业能耗的主要部分。基于目前多数工业企业装置负荷率较低的现状，采用变频调速技术是节能的有效途径。合理地实行装置间的联合，在较大范围内进行冷、热物流的优化匹配，实现能量利用的最优化。除垢和防腐保温措施，其指示：采用抗垢剂来防止换热器结垢或减缓结垢速度。工业企业中，连续运行的换热器很容易出现结垢现象，导致换热效率降低。就需要通过化学清洗或者机械清洗的方法清除，采用抗垢剂来防止结垢或减缓结垢速度是一种简单易行的办法。
122.10.直购电辅助决策交易模块
123.用于根据能源消耗现状、产品计划，依据历史电量及负荷曲线，实时预测企业日、月、季度、年用电负荷及电量，为应用需求侧管理手段调整负荷峰值及生产工序调整提供判断依据；分析不同售电商售电价格历史曲线，结合企业预测电量结果，为企业直购电交易提供决策支持，以有效降低企业生产成本。
124.11.需求侧管理模块
125.用于通过采取有效措施，引导用户优化用能方式，提高终端用能效率，优化资源配置，改善和保护环境，实现最小成本能源服务所进行的用能管理活动。具体地，采取有效措施可以包括：将负荷分类为一类负荷、二类负荷、和三类负荷，当需要进行负荷调整时，有效的调整措施可以为暂时关停三类不重要的非生产负荷。
126.12.固体储能供热设备管理模块
127.用于获取固体储能供热设备的工作数据，根据该工作数据控制固体储能供热设备的工作状态。该固体储能供热设备以夜间低谷电、弃光电、弃风电的有效充储来供热和生产，谷期存储、峰期使用零污染，零排放。不仅可以降低供热成本，还可以大幅提高能源利用效率，减少煤炭消耗和污染物排放，从而实现建筑和供暖领域的碳中和。固体储能供热设备管理模块能够用于远程调控储热用热，利用用电低谷廉价电力蓄热，移峰填谷有效平衡电网负荷，提高电网的效率利用率，蓄热温度可达到800度以上。对比天然气和其他同类电供热产品运行费用便宜30
‑
50％左右、热源稳定性强。具体地，固体储能供热设备管理模块，具体用于在谷电时间段内，控制固体储能设备将电能转化成热能储存起来，在生产时刻释放储存的热能以提供企业生产所需的热量及热水。在一个示例中，该固体储能设备可以采用氧化镁储能装置，氧化镁是耐火砖材料，将耐火砖堆砌在储能厂房里，中间留有空隙，电阻丝从中穿过，外围密闭空间(锅炉)用硅酸铝保温。用电低谷时通过消纳电能把耐火砖加热
储能。供热高峰时通过风水换热机组置换储在耐火砖中的热能，变成供暖用的热水，进入企业供热管网。
128.实施例3
129.本实施例提出了能源管理系统的网络设计：
130.1.网络结构
131.能源管理中心网络采用星型网络结构。其中主干网利用现有光纤网络，已配置具有多层路由功能的核心交换机与节点交换机；现场控制设备通过节点交换机接入快速光纤环网，通过主干网上传至服务器设备。整个网络也分为核心层、分配层、接入层。本项目复用现有信息化光纤主干通信网络，二级生产单位内网络传输介质使用主要使用千兆光缆，末端使用百兆光缆与线缆。
132.(1)核心网
133.核心交换机用于连接i/o服务器、数据库服务器、web服务器、应用服务器、工程师站、操作站、网络打印机等设备。为整个网络的中心节点。
134.(2)工业以太网
135.现场工业网络主干网络已经建成，采用星型网络拓扑，采用具有网管功能的工业级以太网交换机，设计为千兆速度。节点交换机分别布置在各工艺单元的变电站或二级单位办公楼内，各节点以太网交换机之间采用单模光纤连接。
136.2.网络及it系统硬件说明
137.i/o服务器
×
2(服务于scada系统、实时报表等)；
138.应用、web服务器
×
2(用于系统开发程序、系统维护、web发布)；
139.数据库服务器
×
2(用于历史数据存储)；
140.磁盘阵列
×
1；
141.核心服务器
×
2；
142.环节点服务器
×
22；
143.星形节点服务器
×
26(具体实施时将根据具体地理位置等情况适当增减)；
144.桌面服务器
×
1(操作台、工程师站等桌面设备的连接)；
145.hmi(操作台工程师站)
×
28(具体实施时将根据具体情况适当增减)；
146.gps时钟服务器(通过gps时钟，同步整个系统时间)；
147.电源系统：20kw(ups供电)。
148.供电需求设计：
149.采用380v双路供电以保证系统的可靠性，另外配备在能源管理中心配电室：
150.2台ups：外加标准配电柜给能源中心个系统供电。
151.根据整体用电情况ups选用：20kva
152.15台计算机 3
×
8did大屏幕 10台服务器 2台磁盘阵列 交换机 矩阵等共需30kw，选用20kva容量的ups应急电源空调设计
153.能源管理中心机房要求设置精密空调，选用2台商用空调。
154.实施例4
155.本实施例提出了能源管理系统的安全设计：
156.1、接地
157.系统接地使用现有接地：详细要求如下：
158.(1)系统应有良好的接地，以保证人身安全以及防干扰和雷击。
159.(2)控制设备的工作接地电阻小于4ω，当系统采用综合接地网时，接地电阻应小于1ω。
160.(3)应采用专用接地干线，专用接地干线所用铜芯绝缘导线或电缆，其芯线截面不应小于25mm2。
161.(4)接地线不能与强电交流的地线以及电网零线短接地或混接，接地线不能形成封闭回路。
162.(5)由控制室引到系统其他各设备的接地线，应选用铜芯绝缘软线。
163.(6)系统中三芯电源插座的接地端，应与系统的接地端相连.
164.(7)系统中有电缆进入建筑物时，在靠近电缆进入建筑物的地方，应将电缆外导电屏蔽层接地。
165.2、系统防雷设计
166.电子设备因雷击造成的损坏，很大比例是由于感应雷串到电源造成的设备损坏。对于闭路监控系统供电防雷保护。
167.本实施例的优点在于：
168.1.减少空载运行，提高设备利用率。通过能源管理平台在线监控能源设备的运行情况，杜绝非生产情况下设备运行情况的发生，同时监控生产过程设备空载运行，提高能源使用效率，减少能源的浪费。电力系统监测功能监测电力设备运行与能源消耗的同时，诊断电能质量情况，及时发现电能运行有无功功率情况，发现电能在输送过程中功能因数低时，及时进行处理，提高电能质量，减少输送过程中的线路损耗。
169.2.为客户减低用能成本，创造价值。通过开展电力需求响应、能源管理、负荷优化等，可以降低企业尖峰负荷，优化企业能源配置，减少企业电力基本电费，降低企业内部电网等的投资，同时保证企业供电可靠高效。
170.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。