一种基于需求响应终端和PLC系统的生产调控方法技术方案

本发明专利技术主要是为了解决工业生产电力消费水平日益提高，给发电侧电力系统运行带来巨大压力的问题，提出了一种基于需求响应终端和PLC系统的生产调控方法，从需求侧出发，基于需求响应终端和PLC系统，根据当前需求响应要求及当前生产库存数据计算适配的响应策略，按照响应策略进行生产调控，基于需求响应实现用电负荷的有效管理，有效的缓解了高峰时段电力供应紧张的局面，并且提高了发电机组的运行效率，减少了工业企业的用电成本，保障工业生产，优化能源配置。优化能源配置。优化能源配置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于需求响应终端和PLC系统的生产调控方法


[0001]本专利技术涉及生产用电负荷优化调度
，具体涉及一种基于需求响应终端和PLC系统的生产调控方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济的快速发展，能源危机的日益严峻，节能降耗已成为一个世界性主题。我国目前处于经济快速发展阶段，全国电力供需总体偏紧，部分地区以及部分时段缺电比较严重。为满足这种电力需求，需要付出更大成本来建设更多的发电厂。然而，我国高峰负荷特性是：95%以上的高峰负荷一年的运行时间不到100小时，这种情况导致了为应对高峰负荷所增加的发电机组运行效率过低，以致于造成严重的电能源及成本浪费。因此平抑电网负荷、降低电网高峰负荷以及提高低谷负荷对于提高能源利用率及降低电网建设成本具有 重要的意义。为此，我国引入了电力需求侧管理，希望通过挖掘需求侧的调荷能力，利用电力需求的弹性来降低电力高峰时段的负荷，缓解电力供应紧张的局面。需求响应是电力需求侧的其中一种管理方法，是指电力市场价格明显升高（降低）或系统安全可靠性存在风险时，电力用户根据价格信号或激励措施，改变其用电行为，减少（增加）用电，从而促进电力供需平衡、保障电网稳定运行。实际上，随着经济社会的发展，电力消费水平日益提高，工业用户相比较于居民和商业用户，具有更高的电力消费水平，它已占到世界电力消费的40％以上。发电侧为了满足不断增长的电力消费需要进一步扩建发电容量，这给电力系统的运行带来了巨大的成本负担。而通过实施需求响应，运用经济杠杆，引导电力用户提高电能精细化管理水平，通过主动开展需求响应，有效缓解电网运行压力、保障工业生产、优化能源配置。因此，对工业企业实施需求响应生产调控策略具有重要的意义和较大的潜力。

技术实现思路

[0003]本专利技术主要是为了解决工业生产电力消费水平日益提高，给发电侧电力系统运行带来巨大压力的问题，提出了一种基于需求响应终端和PLC系统的生产调控方法，从电力需求侧出发，基于需求响应终端和PLC系统，根据当前需求响应要求及当前生产库存数据计算适配的响应策略，按照响应策略进行生产调控，基于需求响应实现用电负荷的有效管理，有效的缓解了高峰时段电力供应紧张的局面，并且提高了发电机组的运行效率，减少了工业企业的用电成本，保障工业生产，优化能源配置。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于需求响应终端和PLC系统的生产调控方法，包括以下步骤：S1）安装需求响应终端；S2）通过工业组网将挤压车间PLC系统和穿孔车间PLC系统经协议转换器与需求响应终端对接，采集可调资源运行状态；S3）将挤压车间和穿孔车间生产线对应的电表更换为智能电表，采集可调资源实时负荷、电流、电压和电量，智能电表通过采集网关与需求响应终端对接；S4）将采集获得的可调资源运行状态和可调资源实时负荷、电流、电压和电量信息通过分厂网关和中央网关上报至需求响应终端；S5）通过PLC系统计算当前工艺工况下
响应爬坡时间及响应可持续时间；S6）需求响应终端根据当前需求响应要求及当前生产库存数据计算适配的响应策略；S7）按照响应策略，通过PLC系统对生产流程和设备进行柔性调控或柔停；S8）需求响应结束后，再通过PLC系统恢复之前的生产策略。为了缓解电力系统的运行压力，从电力需求侧出发，通过实施需求响应和运用经济杠杆，引导电力用户提高电能精细化管理水平，通过主动开展需求响应，有效缓解电网运行压力、保障工业生产、优化能源配置。具体过程为：首先在变电站的监控室安装需求响应终端和中央网关；将挤压车间和穿孔车间生产线对应的电表更换为智能电表，并通过采集网关与需求响应终端对接，即智能电表采用Modbus通信协议，通过RS485通讯模块与分厂网关对接，分别对应挤压车间和穿孔车间的两个分厂网关采用Modbus通信协议，通过LoRa通讯模块与中央网关对接，中央网关采用Modbus通信协议，通过RS485通讯模块与需求响应终端对接；通过工业组网将挤压车间PLC系统和穿孔车间PLC系统经协议转换器与需求响应终端对接；然后采集可调资源运行状态和可调资源实时负荷、电流、电压、电量等信息，通过工业级无线+有线的混合组网方式将采集到的信息上报至需求响应终端，以4G方式与需求侧实时管理系统平台进行数据交互；接着通过PLC系统计算当前工艺工况下响应爬坡时间及响应可持续时间，根据当前需求响应要求及当前生产库存数据计算适配相应的响应策略；按照响应策略，通过 PLC 系统对生产流程和设备进行柔性调控或柔停，当需求响应结束后，再通过PLC系统恢复之前的生产策略。本专利技术从需求侧出发，基于需求响应终端和PLC系统，根据当前需求响应要求及当前生产库存数据计算适配的响应策略，按照响应策略进行生产调控，实现工业生产用电负荷的有效管理，有效的缓解了高峰时段电力供应紧张的局面，并且提高了发电机组的运行效率，减少了工业企业的用电成本，保障工业生产，优化能源配置。另外，需求响应终端设备采用多路485串口通道和以太网通道采集现场设备信息，支持多路信息共享和高并发采集，可支持至少4096个现场信息点，32个大型用能设备和64个计量表计，具有强大的物联接入能力；需求响应终端支持DL/T 1867、DL/T698、OpenADR、Q/GDW 376、IEC 104 等主站接入通迅规范，兼容Modbus TCP/IP、Modbus RTU、Modbus ASCII、BACNET Ethernet、BACNET
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IP、BACNET MS/TP、DL/T 645－97\07 等多种协议采集数据，能以Modbus TCP/IP、Modbus RTU协议为第三方现场应用提供实时数据。本专利技术数据与指令支持安全认证传输，硬件符合最新的安全平台要求，支持交互信息和数据进行硬件加密和数字安全认证，保障安全。
[0005]作为优选，所述需求响应终端符合国内DLT1867电力需求响应体系与国外OpenADR规范要求，同时支持JSON与XML信息传输模型，自动执行需求侧主站下发的需求响应指令和其他控制指令。
[0006]作为优选，所述需求响应终端根据网线动态需求自动构建匹配的响应策略进行多模式调节与响应。本专利技术的需求响应终端具有实时边缘计算分析、策略智能构建、动态调节功能，能根据线网动态需求自动构建匹配的响应策略进行多模式调节与响应，调控能力强，具有可靠性。
[0007]作为优选，所述需求响应终端实时监控现场接入设备的工况和能耗，实时计算现场接入设备的响应能力并分析现场接入设备的运行状态。本专利技术的需求响应终端具有实时边缘计算分析、策略智能构建、动态调节功能，能实时监控现场接入设备的工况和能耗，实时计算现场接入设备的响应能力并分析现场接入设备的运行状态，实时性强，运算能力高。
[0008]作为优选，所述需求响应终端提供本地与远程管理接口，支持专有配置工具进行
工程配置、本地维护、工作状态与运行数据监测。本专利技术的需求响应终端提供本地与远程管理接口，支持专有配置工具进行工程配置、本地维护、工作状态与运行数据监测，可在电力相关标准协议框架下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于需求响应终端和PLC系统的生产调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：安装需求响应终端；S2：通过工业组网将挤压车间PLC系统和穿孔车间PLC系统经协议转换器与需求响应终端对接，采集可调资源运行状态；S3：将挤压车间和穿孔车间生产线对应的电表更换为智能电表，采集可调资源实时负荷、电流、电压和电量，智能电表通过采集网关与需求响应终端对接；S4：将采集获得的可调资源运行状态和可调资源实时负荷、电流、电压和电量信息通过分厂网关和中央网关上报至需求响应终端；S5：通过PLC系统计算当前工艺工况下响应爬坡时间及响应可持续时间；S6：需求响应终端根据当前需求响应要求及当前生产库存数据计算适配的响应策略；S7：按照响应策略，通过PLC系统对生产流程和设备进行柔性调控或柔停；S8：需求响应结束后，再通过PLC系统恢复之前的生产策略。2.根据权利要求1所述的一种基于需求响应终端和PLC系统的生产调控方法，其特征在于， 所述需求响应终端符合国内DLT1867电力需求响应体系与国外OpenADR规范要求，同时支持 JSON与XML信息传输模型，自动执行需求侧主站下发的需求响应指...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海峰，郑松松，周佩祥，陈士俊，刘黎明，吴超，宋乐，柏卫平，王春，钟玲玲，王俊杰，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，
类型：发明
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