中航工業(yè)濟(jì)南特種鋼結(jié)構(gòu)研究所智能電表改造及能耗管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

摘要：采用多功能儀表PZ系列，系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過Acrel-5000型能耗管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電回路用電的監(jiān)控和用能統(tǒng)計(jì)分析。

關(guān)鍵詞：大型公共建筑；能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；ACREL-5000

1 引言

 近年來，諸多建筑節(jié)能管理標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則及重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)管理標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái)，能源的使用效率得到越來越多的重視。安科瑞能耗管理系統(tǒng)可以為建筑和企業(yè)能源消耗和節(jié)能提供數(shù)據(jù)支持。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

GB 50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB 50054《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T 50063《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

DL/T 448《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

3 項(xiàng)目概況

中航工業(yè)濟(jì)南特種鋼結(jié)構(gòu)研究所智能電表改造項(xiàng)目針對(duì)一個(gè)配電室內(nèi)儀表進(jìn)行改造。儀表型號(hào)為PZ系列多功能儀表共計(jì)86只，通過485通訊線上傳到通訊管理機(jī)，通訊管理機(jī)通過網(wǎng)線連接到后臺(tái)服務(wù)器。后臺(tái)位于一層的消防控制室內(nèi)，針對(duì)本項(xiàng)目的性質(zhì)，設(shè)計(jì)一套能耗系統(tǒng)，電表的數(shù)據(jù)經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)的串口直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集后按照能耗分類分項(xiàng)原則進(jìn)行分析。

本項(xiàng)目重點(diǎn)要解決基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化的收集與存儲(chǔ)；建立能源管理平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)能源的集中化管理；深入分析能源消耗過程與趨勢(shì)；建立能耗監(jiān)測(cè)與公示平臺(tái)。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

 安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以工作站主機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以和其他樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)構(gòu)成復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該能耗系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：

5 系統(tǒng)軟件模塊

u 綜合能耗主界面

當(dāng)日電用能曲線

反映建筑物當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗，并計(jì)算得到單位面積能耗；

通過表計(jì)計(jì)量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當(dāng)日逐時(shí)用能曲線；單擊每個(gè)分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉(zhuǎn)到該分類能耗的用能分析主界面；

可通過下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據(jù)項(xiàng)目要求替換；

u 分類能耗主界面

反映某分類能耗（例如電）當(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期、當(dāng)年及上年同期的用能及對(duì)比，增長(zhǎng)百分比及增加值；

反映某分類能耗過去48小時(shí)、過去31天、過去12個(gè)月、過去3年的用能趨勢(shì)；

反映某分項(xiàng)能耗的當(dāng)月用能餅圖；

反映某分類能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖；

u 分類能耗支路用能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

可靈活選擇支路，并統(tǒng)計(jì)某段時(shí)間內(nèi)支路用能的日、月、周、季、年用能；

通過透視表功能強(qiáng)大，用戶可進(jìn)行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排序；

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點(diǎn)線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

u 分類能耗支路非工作日用能

統(tǒng)計(jì)對(duì)各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統(tǒng)靈活設(shè)置

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

u 分類能耗支路同比分析

 統(tǒng)計(jì)各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能

u 分類能耗支路用能集抄

查詢各支路任意兩個(gè)時(shí)間的表計(jì)讀數(shù)，并計(jì)算出差值；

 時(shí)間精度到分鐘

u 分類能耗支路分時(shí)段用能趨勢(shì)分析

可查詢?nèi)我恢纺扯螘r(shí)間內(nèi)的用能參數(shù)（例如電壓、電流、功率、功率因數(shù)等），具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關(guān)，查詢時(shí)不可跨月；

數(shù)據(jù)以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標(biāo)操作放大、縮小、移動(dòng)；可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序（*大值、*小值）；

數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

 u 分項(xiàng)能耗主界面

u 配置選項(xiàng)

依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調(diào)面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析；

配置項(xiàng)目中使用的儀表的類型、型號(hào)、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測(cè)參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計(jì)、分時(shí)段用能統(tǒng)計(jì)、參數(shù)查詢功能；

配置項(xiàng)目中使用到的所有計(jì)量?jī)x表，保存計(jì)量?jī)x表的地址、變比、對(duì)應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測(cè)回路的名稱等信息；

配置分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)時(shí)涉及到的計(jì)量表計(jì)、所占比例、運(yùn)算方式等信息，可根據(jù)項(xiàng)目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項(xiàng)用能分析小模塊中的功能；

配置各部門用能對(duì)應(yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計(jì)劃，完成此項(xiàng)配置后將啟用部門能耗分析功能模塊；

配置建筑物中某用能區(qū)域?qū)?yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例，完成此項(xiàng)配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊

6 前景展望

 根據(jù)中航工業(yè)濟(jì)南特種鋼結(jié)構(gòu)研究所智能電表改造能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析

u 建立建筑能耗計(jì)量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現(xiàn)能耗黑幕，節(jié)能改造更有針對(duì)性，同時(shí)通過計(jì)量收費(fèi)、績(jī)效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。

u 選擇節(jié)能設(shè)備。

u 再好的節(jié)能設(shè)備，管不住浪費(fèi)也無法發(fā)揮節(jié)能效果，通過增加自動(dòng)化節(jié)能設(shè)備，制定設(shè)備運(yùn)行策略，減少人為干預(yù)，集中管控，使節(jié)能設(shè)備正在實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

u 通過能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果，展現(xiàn)節(jié)能效果。

7 結(jié)束語

大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達(dá)到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能重點(diǎn)，做好中航工業(yè)濟(jì)南特種鋼結(jié)構(gòu)研究所智能電表改造的節(jié)能工作，對(duì)促進(jìn)和帶動(dòng)節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求[2008]114號(hào)文

作者簡(jiǎn)介：

張娟，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電