長輸管道能耗分析系統(tǒng)方案

1 背景

　　隨著國家對(duì)節(jié)能工作要求的日趨提高，節(jié)能管理更加深入和細(xì)化，節(jié)能管理體系建設(shè)已經(jīng)成為油氣管道運(yùn)營管理的重要內(nèi)容，油氣管道能耗數(shù)據(jù)采集和管理體系提到議事日程。能耗管理的目標(biāo)是全面掌握油氣長輸管道高耗能設(shè)備的運(yùn)行狀況，指導(dǎo)調(diào)度人員制定合理可行的運(yùn)行方案，提高能源的利用率，促進(jìn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　因此，研發(fā)長輸管道能耗分析系統(tǒng)的目的，就是通過采集真實(shí)的能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、對(duì)運(yùn)營管道能效進(jìn)行正確的分析與評(píng)價(jià)，尋找到適當(dāng)?shù)墓?jié)能措施，降低石油、天然氣在運(yùn)輸過程中的能源消耗，控制、降低運(yùn)營成本,為油氣管道的高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供技術(shù)支持。

2 實(shí)現(xiàn)的功能

　　(1)建立了一套比較完備的能耗指標(biāo)體系，其中一些指標(biāo)是基本指標(biāo)，另有一些高級(jí)指標(biāo)由基本指標(biāo)通過某些計(jì)算方法計(jì)算得到。
　　(2)建立起合理的能耗分析模型，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營管道能耗水平的正確分析與評(píng)價(jià)，以便尋找更為適當(dāng)?shù)墓?jié)能措施，從而達(dá)到控制、降低運(yùn)營成本的目的。
　　(3)通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和概率統(tǒng)計(jì)，得出不同管道在不同工況下的能耗規(guī)律，對(duì)油氣管道年或月或周的運(yùn)行方案對(duì)應(yīng)的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。
　　(4)建立起完備的數(shù)據(jù)交互通訊機(jī)制，實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)通過SCADA和管道生產(chǎn)管理系統(tǒng)的自動(dòng)采集、分析和更新的功能。
　　(5)實(shí)現(xiàn)方便快捷的對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和指標(biāo)的查詢、修改；根據(jù)各級(jí)能耗數(shù)據(jù)，可以自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表及分析圖表，并以EXCEL格式文件形式輸出，幫助進(jìn)行能耗預(yù)測。
　　(6)根據(jù)能耗分析功能和預(yù)測功能，實(shí)現(xiàn)管道能耗分析周報(bào)、月報(bào)的自動(dòng)生成，包括分析圖表、包含能耗變化因果分析的文字和數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
　　(7)通過能耗指標(biāo)實(shí)時(shí)趨勢圖和類似SCADA的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面實(shí)現(xiàn)能耗指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3 體系結(jié)構(gòu)

　　能耗統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)由系統(tǒng)硬件（統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)器、歷史服務(wù)器和操作員工作站等）、軟件組成。調(diào)控中心的能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)具備與SCADA系統(tǒng)和管道生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PPS）的通信功能，其中，SCADA系統(tǒng)需設(shè)置前置服務(wù)器，為能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)和在線仿真等其他高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；PPS系統(tǒng)需設(shè)置數(shù)據(jù)接口，為能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)提供輔助能耗數(shù)據(jù)。能耗分析系統(tǒng)構(gòu)成見圖1。

圖1 能耗分析系統(tǒng)框圖

4 系統(tǒng)特色

　　(1)能耗分析評(píng)價(jià)算法。

　　系統(tǒng)通過基于歷史數(shù)據(jù)的工藝分析方法，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)手段建立分析模型，開發(fā)出了一套切合油氣長輸管道能耗實(shí)際的分析算法，得到了用戶的認(rèn)可。

圖2 能耗分析評(píng)價(jià)

　　(2)周月報(bào)自動(dòng)生成功能。

圖3 周月報(bào)自動(dòng)生成

　　(原有油氣管道能耗周月報(bào)完全依賴能耗分析工程師進(jìn)行人工分析評(píng)價(jià)，因?yàn)槿鄙購?qiáng)大的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工具，因而分析內(nèi)容不夠全面，并且分析時(shí)間長，勞動(dòng)強(qiáng)度大。本系統(tǒng)的周月報(bào)自動(dòng)生成功能通過系統(tǒng)內(nèi)嵌的能耗分析模塊得到分析評(píng)價(jià)結(jié)果，并將分析評(píng)價(jià)結(jié)果、分析圖表等內(nèi)容按照周月報(bào)的格式自動(dòng)生成，在一定程度上提高了能耗分析的效率和質(zhì)量。