長輸管道能耗分析系統(tǒng)方案

1 背景

　　隨著國家對節(jié)能工作要求的日趨提高，節(jié)能管理更加深入和細化，節(jié)能管理體系建設(shè)已經(jīng)成為油氣管道運營管理的重要內(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)備的運行狀況，指導(dǎo)調(diào)度人員制定合理可行的運行方案，提高能源的利用率，促進節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益。

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

2 實現(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)，另有一些高級指標(biāo)由基本指標(biāo)通過某些計算方法計算得到。
　　(2)建立起合理的能耗分析模型，實現(xiàn)運營管道能耗水平的正確分析與評價，以便尋找更為適當(dāng)?shù)墓?jié)能措施，從而達到控制、降低運營成本的目的。
　　(3)通過對歷史數(shù)據(jù)進行分類和概率統(tǒng)計，得出不同管道在不同工況下的能耗規(guī)律，對油氣管道年或月或周的運行方案對應(yīng)的能耗數(shù)據(jù)進行預(yù)測。
　　(4)建立起完備的數(shù)據(jù)交互通訊機制，實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)通過SCADA和管道生產(chǎn)管理系統(tǒng)的自動采集、分析和更新的功能。
　　(5)實現(xiàn)方便快捷的對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和指標(biāo)的查詢、修改；根據(jù)各級能耗數(shù)據(jù)，可以自動生成統(tǒng)計報表及分析圖表，并以EXCEL格式文件形式輸出，幫助進行能耗預(yù)測。
　　(6)根據(jù)能耗分析功能和預(yù)測功能，實現(xiàn)管道能耗分析周報、月報的自動生成，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)實時趨勢圖和類似SCADA的實時監(jiān)控界面實現(xiàn)能耗指標(biāo)的實時監(jiān)控。

3 體系結(jié)構(gòu)

　　能耗統(tǒng)計分析系統(tǒng)由系統(tǒng)硬件（統(tǒng)計分析服務(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)計分析系統(tǒng)和在線仿真等其他高級應(yīng)用系統(tǒng)提供實時數(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)能耗分析評價算法。

　　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際的分析算法，得到了用戶的認可。

圖2 能耗分析評價

　　(2)周月報自動生成功能。

圖3 周月報自動生成

　　(原有油氣管道能耗周月報完全依賴能耗分析工程師進行人工分析評價，因為缺少強大的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工具，因而分析內(nèi)容不夠全面，并且分析時間長，勞動強度大。本系統(tǒng)的周月報自動生成功能通過系統(tǒng)內(nèi)嵌的能耗分析模塊得到分析評價結(jié)果，并將分析評價結(jié)果、分析圖表等內(nèi)容按照周月報的格式自動生成，在一定程度上提高了能耗分析的效率和質(zhì)量。