[发明专利]能源管理系统的模型构建方法、系统及设备

说明书

本发明公开了一种能源管理系统的模型构建方法、系统及设备。模型构建方法主要包括构建能源管理单元和转移路段，将能源管理单元和转移路段关联起来构成拓扑网络图。能源管理系统包括可视化模块、用能统计模块、用能分析模块、能源网络平衡与损耗分摊模块、以及耗能工质折算模块等。本发明建立了一种容易理解、配置使用简单、可适用于多个行业领域的能源管理数据模型，通过使用这种模型搭建能源管理系统，具有工作量小、高效、统计方便、功能全面等优点。

技术领域

本发明涉及一种能源管理系统模型的构建方法，还涉及基于该方法所构建的模型的能源管理系统，以及相应的设备装置。

背景技术

能源的使用伴随着企业生产经营的全过程，是企业正常生产经营不可或缺的物质条件。能源管理是指对工业企业、公共建筑、校园、医院、机场等单位能源使用的全过程(包括能源购进、存储、转换、分配、输送、消耗与使用等环节)进行科学的计划、组织、检查、控制和监督工作的总称。能源管理的目的是发现节能潜力，提高用能效率，减少用能损耗，降低用能成本，保证用能的稳定性和可靠性。

能源管理系统是指通过采用信息化、自动化技术，对企业生产经营过程中能源输入、存储、转换、分配、使用消耗及回用全过程进行监视控制与优化控制，提高设备能效，减少能源无效放散，提高能源介质的回收和梯级利用水平，并通过对所采集的电、水、气、热(冷)等能源数据的多维度统计分析，使企业能耗构成清晰化，通过对用能数据的挖掘和对比分析，寻找企业节能潜力，为企业节能降耗提供能耗诊断和节能建议，是企业能源管理的有效工具与手段。

能源管理系统通常包含以下基本功能：

1、企业用能过程的可视化：以图示的方法揭示企业各种能源输入、分配、转换、消耗的整个过程；

2、多维度用能统计：从诸如组织结构、设备类型、用能环节、生产班次、产品类型、能源类型等不同维度对企业用能进行统计；

3、用能指标的统计分析：统计计算诸如企业万元产值综合能耗、产品单耗、重点设备能效、车间用能成本等用能指标；

4、能源网络平衡与损耗分摊分析：通过对电、水、气、热等能源输配网络的进出量进行平衡分析，计算网络损耗及完成损耗的分摊；

5、耗能工质折算：通过对能源转换环节的统计计算，实时掌握能源转换效率，并在此基础上可以将企业使用的耗能工质折算成一次能源，便于进行能源成本管理。

因为行业种类和能源介质品种繁多，不同行业能源管理又有不同的特点，各设备之间相互连接，形成复杂的能源网络，设计一个适用于多行业领域的、可复用的、容易理解的、使用简单的能源管理系统概念数据模型是能源管理系统产品化设计的核心内容，同时也是一项困难任务。

当前的能源管理系统的数据模型存在以下几方面的缺陷：

1、模型设计过于复杂。以公布号为CN104956387A的中国发明专利《通过能源管理对象建模的能源管理方法》为例，该模型设计方法中使用的模型概念过于繁杂，且模型中的概念与现实语义差异较大，不易为用户所学习和使用。

2、模型仅适用于特定的行业或领域。比如蒋育翔等在文献《基于钢铁企业能源管理特点及相互关系的能源管理信息系统的研究》以及马福民等在文献《流程工业能耗系统多维子模型及其开放性集成框架》所展示的成果，因为在设计中引入了特定领域的固有的具体概念，导致这些能源管理系统仅适用某些特定行业领域，影响了产品的行业适应性。