宝钢1780mm热轧电能采集分析系统设计与实现

摘要

钢铁行业是一种高耗能产业，因此在钢厂实施节能技术潜力巨大。过去对于热轧过程耗电量的测算只能采取手算加估算方式，凭粗略的计算及经验估算得出电耗。跟实际值差多少，谁也估不准，也就很难为钢厂进行系统性的能耗分析提供详尽、准确、科学的决策数据。本研究具有广泛的应用价值，如成功开发出此套计算平台，可推广到各大钢铁企业，通过该计量平台获得的数据进行节能降耗项目就会有的放矢，为国家节约大量资金，具有极大的市场应用前景及社会意义。
　　本文基于宝钢1780mm热轧厂的实际生产情况，针对热轧生产过程中的电能消耗，设计了一套合理的动态电能采集及管理系统(Electric Energy Acquisition andanalyzing Systems，EAAS)，该系统能统计和分析热轧过程的各流程的电能消耗，并进行了统计分析。
　　电能数据采集与分析系统已广泛应用于各个领域，但当前的电能数据采集是静态的，如对一天或一个月的电能定时进行计量与统计。本文提出的电能采集系统，利用SEL保护装置的测量功能，将实时采样值进行后台处理，计算得出一段时间的能耗，同时，通过与L2系统的通信准确获得不同钢种在不同工段的起止时间，通过采样值积分获得准确的工段电耗。在系统设计上采用三层网络结构，SEL装置为间隔层，ROC6000通信管理机及通信网络构成网络层，站控层保护数据服务器及工作站。
　　在系统软件方面，通过积分算法实现了不同工段的能耗计算，给出了粗轧、精轧和卷取等各个环节不同的电能消耗量，并绘制了实时功率曲线。利用通信管理机实现了DNP通信规约以及和L2系统的通信规约，实现了系统数据采集和数据交互。经过长期测试，系统的各个功能均完成生产工艺需求，且系统运行正常、稳定。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 国外电能管理的现状

1．2 国内电能管理的现状

1．3 课题背景及研究目的和意义

1．4 本文主要工作

第2章 宝钢1780mm热轧介绍

2．1 热轧的工艺流程

2．2 宝钢1780mm热轧生产线生产过程

2．3 电能质量定义

2．4 宝钢1780mm热轧电能管理现状

2．5 本章小结

第3章 电能采集与分析系统设计

3．1 电能分析系统的网络拓扑结构

3．2 电能系统的组成

3．3 通信网络

3．3．1 通信网络简介

3．3．2 传输媒介

3．3．3 方案选择

3．4 硬件设计

3．4．1 ROC6000通信管理机主要功能

3．4．2 ROC6000通信管理机的通信功能

3．4．3 ROC6000通信管理机的软件实现

3．4．4 ROC6000软件流程

3．4．5 ROC6000通信管理机优势

3．5 测控终端

3．5．1 SFL装置介绍

3．5．2 DNP通信规约介绍

3．6 数据存储

3．6．1 数据库介绍

3．6．2 数据库选择

3．6．3 数据库存储过程

3．7 系统实施方案

3．8 本章小结

第4章 电能数据采集与计量算法

4．1 数据采集

4．1．1 电能采样原理和方法

4．1．2 采样方法

4．1．3 电能采集的技术指标

4．1．4 采样电路功能说明

4．2 计量算法

4．3 本章小结

第5章 软件设计与实现

5．1．1 分析方法和原理

5．1．2 分析过程

5．1．3 数据分析

5．2 软件流程设计

5．3 编程软件介绍

5．4 本章小结

第6章 系统运行及效果分析

6．1 实时功耗曲线

6．2 本章小结

第7章 结论与展望

参考文献

致谢