长输管道能耗分析系统

1 背景

　　随着国家对节能工作要求的日趋提高，节能管理更加深入和细化，节能管理体系建设已经成为油气管道运营管理的重要内容，油气管道能耗数据采集和管理体系提到议事日程。能耗管理的目标是全面掌握油气长输管道高耗能设备的运行状况，指导调度人员制定合理可行的运行方案，提高能源的利用率，促进节能降耗，提高经济效益。

　　因此，研发长输管道能耗分析系统的目的，就是通过采集真实的能耗基础数据、对运营管道能效进行正确的分析与评价，寻找到适当的节能措施，降低石油、天然气在运输过程中的能源消耗，控制、降低运营成本,为油气管道的高效、经济运行提供技术支持。

2 实现的功能

　　(1)建立了一套比较完备的能耗指标体系，其中一些指标是基本指标，另有一些高级指标由基本指标通过某些计算方法计算得到。
　　(2)建立起合理的能耗分析模型，实现运营管道能耗水平的正确分析与评价，以便寻找更为适当的节能措施，从而达到控制、降低运营成本的目的。
　　(3)通过对历史数据进行分类和概率统计，得出不同管道在不同工况下的能耗规律，对油气管道年或月或周的运行方案对应的能耗数据进行预测。
　　(4)建立起完备的数据交互通讯机制，实现能耗数据通过SCADA和管道生产管理系统的自动采集、分析和更新的功能。
　　(5)实现方便快捷的对基础数据和指标的查询、修改；根据各级能耗数据，可以自动生成统计报表及分析图表，并以EXCEL格式文件形式输出，帮助进行能耗预测。
　　(6)根据能耗分析功能和预测功能，实现管道能耗分析周报、月报的自动生成，包括分析图表、包含能耗变化因果分析的文字和数据等内容。
　　(7)通过能耗指标实时趋势图和类似SCADA的实时监控界面实现能耗指标的实时监控。

3 体系结构

　　能耗统计分析系统由系统硬件（统计分析服务器、历史服务器和操作员工作站等）、软件组成。调控中心的能耗数据统计分析系统具备与SCADA系统和管道生产管理系统（PPS）的通信功能，其中，SCADA系统需设置前置服务器，为能耗数据统计分析系统和在线仿真等其他高级应用系统提供实时数据；PPS系统需设置数据接口，为能耗数据统计分析系统提供辅助能耗数据。能耗分析系统构成见图1。

图1 能耗分析系统框图

4 系统特色

　　(1)能耗分析评价算法。

　　系统通过基于历史数据的工艺分析方法，采用数理统计等数学手段建立分析模型，开发出了一套切合油气长输管道能耗实际的分析算法，得到了用户的认可。

图2 能耗分析评价

　　(2)周月报自动生成功能。

图3 周月报自动生成

　　(原有油气管道能耗周月报完全依赖能耗分析工程师进行人工分析评价，因为缺少强大的历史数据统计分析工具，因而分析内容不够全面，并且分析时间长，劳动强度大。本系统的周月报自动生成功能通过系统内嵌的能耗分析模块得到分析评价结果，并将分析评价结果、分析图表等内容按照周月报的格式自动生成，在一定程度上提高了能耗分析的效率和质量。