地區(qū)機關辦公建筑中的能耗分析管理系統(tǒng)

時間：2020-01-05作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：538

【摘要】：本文主要介紹了廣東某**局節(jié)約型建筑節(jié)能監(jiān)管平臺的建設，著重闡述了Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)軟件，及其實現(xiàn)分散式采集和集中控制管理的智能化節(jié)能監(jiān)控體系。

【關鍵詞】：機關大樓；智能電測表；建筑能耗分析

 

【正文】：

1. 前言

我國目前是世界上*二位能源生產(chǎn)國和消費國。能源供應的持續(xù)增長，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供了重要的支撐；同時，能源消費的**增長，為世界能源市場創(chuàng)造了廣闊的發(fā)展空間。中國已經(jīng)成為世界能源市場**的重要組成部分，中國的發(fā)展對維護**能源*，正發(fā)揮著越來越重要的積極作用。

在我國，建筑能耗約占總能耗的27%以上，而且還在以每年1個百分點的速度增加。據(jù)*統(tǒng)計數(shù)字顯示，我國每年城鄉(xiāng)建設新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80%以上為高能耗建筑；既有建筑近400億平方米，95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全國總能耗的比例逐年**上升，為應對上述情況，我國新建建筑已經(jīng)基本實現(xiàn)按節(jié)能標準設計，這個比例已高達95.7%，但是，施工階段執(zhí)行節(jié)能設計標準的比例僅為53.8%。

據(jù)統(tǒng)計，我國地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但年耗電量約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達地區(qū)同類建筑的1.5～2倍。

由此看來，節(jié)能減排是我國當前及將來發(fā)展中所**面臨并亟待解決的重大問題。實際上，十一五規(guī)劃已經(jīng)為減少能源浪費和降低廢氣排放**了具體的目標，**印發(fā)的發(fā)展改革委會同有關部門**的《節(jié)能減排綜合性工作方案》，明確了中國實現(xiàn)節(jié)能減排的目標任務和總體要求。

為了我國長遠可持續(xù)的發(fā)展，為了我國能源的*，也為了把我國建設成一個和諧、現(xiàn)代化的文明社會，節(jié)能減排是**完成的既定目標。為達到上述目標，作為占總能耗1/4還多的建筑物，迫切需要建立一套完整的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，特別**建立一套地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，這是節(jié)能減排的必要措施。

 

系統(tǒng)設計依據(jù)及技術規(guī)范

建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)是在***的《地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)》技術規(guī)范的出臺后完成設計和開發(fā)的。因此，設計依據(jù)充分、技術標準正確，并且為節(jié)能減排提供了預留接口。

本系統(tǒng)設計依據(jù)的技術規(guī)范包括：

1、*技術要求

《地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》

《地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》

《地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)樓宇分項計量設計安裝技術導則》

《地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設與維護技術導則》

《地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設、驗收與運行管理規(guī)范》

《地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)指導說明書》

2、地區(qū)及行業(yè)相關標準

GB50052-2009    供配電系統(tǒng)設計規(guī)范

DL/T 698      電能信息采集與管理系統(tǒng)

MODBUS_RTU   多功能電表通信規(guī)約

CJ/T 188-2004  戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件

GB/T 19582-2008  基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范

GB 9254-1998   信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法

GB/T 17168-1998  信息技術設備抗擾度限值和測量方法

GB/T 17626-1998  電磁兼容試驗和測量技術

 

建筑能耗分析管理系統(tǒng)應用實例

廣東某市級**中心，總占地面積85畝，總建筑面積9.2萬平方米，工程建設投資4億元，建成后的機關大樓，供區(qū)*、*院、**、政法委在內的政法系統(tǒng)單位辦公使用。

該項目有1#（**）、2#（*、*院）兩個變配電室，室內的配電柜中安裝了安科瑞332塊PZ系列可編程智能電測表。為了能夠實現(xiàn)電力參數(shù)實時遙測、電能計量、電能報表等功能，系統(tǒng)采用了Acrel-5000能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，做到集中管理、集中控制，解決了值班人員現(xiàn)場抄表的煩瑣，及以往定期手工抄表帶來的低效率和數(shù)據(jù)**性不高的問題。并且預留了擴展接口，可方便進行水、氣以及其他能源消耗監(jiān)測的擴展接入，具有投資少、簡明實用、便于智能管理等優(yōu)點。

  系統(tǒng)結構

**中心的值班室位于1#**負一層變配電室旁，配置一臺工業(yè)網(wǎng)絡交換機；2#變配電室現(xiàn)場采用13根總線，使用一臺16口的串口服務器，通過光纖連接至1#值班室內的交換機上；1#變配電室現(xiàn)場采用13根總線，使用一臺16口的串口服務器，連接至值班室內的交換機；再通過大樓的局域網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)。

Acrel-5000能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)拓撲結構如圖1。

圖1 系統(tǒng)拓撲結構圖

Acrel-5000能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)采用了分布式結構，按功能或區(qū)域進行劃分，模塊化設計。整個系統(tǒng)分為三層，即現(xiàn)場層、中間層、主控層。

現(xiàn)場層主要任務是將現(xiàn)場的各種配電系統(tǒng)的運行參數(shù)進行采集和測量，并將采集和測量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。項目中主要使用了安科瑞PZ系列可編程智能電測表共計300余臺，實現(xiàn)了現(xiàn)場300余點位的監(jiān)控及管理。以上設備均相互獨立完成各自的功能，不依賴主控計算機運行，具備RS-485 通信接口，通過現(xiàn)場的RS-485總線將檢測到的各項電參數(shù)和狀態(tài)信號實時傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元—通訊服務器。

中間層位于現(xiàn)場層與主控層之間，采用**、嵌入式通訊服務器。通訊服務器負責把現(xiàn)場層儀表采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換上傳到主控層，是主控層與現(xiàn)場層的橋梁。

主控層位于1#**變配電室旁的值班室，配置**、高**性工業(yè)級計算機、UPS不間斷電源、打印機等。Acrel-5000能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)安裝在主控計算機上，通過軟件的人機界面和各種控制功能實現(xiàn)對整個大樓電力系統(tǒng)的能耗監(jiān)控及分析管理。

 設備參數(shù)列表

名稱	型號、規(guī)格	單位	數(shù)量	備注
現(xiàn)場設備層
電力儀表等		只	332
站控管理層
工作站主機	EVOC IPC-810B	臺	1	研祥
顯示器	22W"液晶顯示器	臺	1	AOC
UPS電源	C1K	臺	1	SANTAK
打印機	HP 1007 A4幅面	臺	1	惠普
系統(tǒng)軟件	正版微軟WINDOWS XP/SP3	套	2	微軟
通訊機柜	8U壁掛式	面	12	本地采購
操作臺	鋼木結構含一椅	套	1	上海祥明
能耗分析軟件	系統(tǒng)組態(tài)軟件Acrel-5000	套	1	安科瑞
能耗分析軟件	數(shù)據(jù)存儲軟件Acrel-dbSQL	套	1	安科瑞
能耗分析軟件	電能管理軟件Acrel-EnerSys	套	1	安科瑞
能耗分析軟件	設備驅動軟件Acrel-Driver	套	1	安科瑞
能耗分析軟件	報表分析軟件	套	1	安科瑞
網(wǎng)絡通訊層
工業(yè)網(wǎng)絡交換機	TP-LINK(8口)	臺	1	TP-LINK
工業(yè)通訊隔離器	I-7520R	臺	32	泓格
工業(yè)串口服務器	NPORT5630-16  RS485接口×16	套	2	MOXA
光電轉換器	MIE-1102S	套	24	兆越
工業(yè)開關電源	KDYA-DG75-24	套	12	華力

 系統(tǒng)功能介紹

現(xiàn)場低壓配電系統(tǒng)主要有8臺10/0.4 kV配電變壓器和2臺應急發(fā)電機，本系統(tǒng)主要負責對低壓進線及相應配出回路的實時動態(tài)監(jiān)測。

進線回路采用PZxx-E4/KC，它能測量三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等多種電參量，并帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控制輸出接點,帶RS485通訊接口。

配出回路采用PZxx-AI3/KC，它能測量三相電流，帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控制輸出接點，帶RS485通訊接口。

進入系統(tǒng)后通過遙測我們可以查看各回路的三相線電壓、電流、功率、電能等電參量。遙信功能則實現(xiàn)了顯示現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)，主要包括：開關的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警，斷路器變位時會發(fā)出報警信號。如下圖2，高壓配電系統(tǒng)主要監(jiān)測了高壓回路的運行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘；并在畫面上動態(tài)顯示三相電流、線電壓。

圖2 1#（**）高壓配電系統(tǒng)圖

圖3的低壓配電系統(tǒng)主要監(jiān)測了運行設備的電參量，其中包括：進線三相電流，功率，功率，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流。

圖3 T1變壓器低壓配電系統(tǒng)圖

系統(tǒng)通訊狀態(tài)圖，可實時查看系統(tǒng)各設備通訊運行情況，見圖4。

圖4 1#（**）配電室通訊狀態(tài)

遠程抄表功能，完成對各主要回路的實時遠程集抄功能。并根據(jù)時間段可以查詢各回路的能耗情況，定期打印電能報表，見圖5。

圖5 電能報表

趨勢曲線，可直觀的查看回路的負荷運行情況，并進行不同時間段之間的能耗曲線比較，見圖6。

圖6 趨勢曲線

 

 能耗管理系統(tǒng)實施效果

機關辦公大樓內的能耗分析管理系統(tǒng)經(jīng)過近一年的運行,已積累了一定量的能耗數(shù)據(jù)，管理人員已可以使用此系統(tǒng)對樓內各分項系統(tǒng)、各個供電回路進行實時監(jiān)測,多次及時地糾正了個別辦公室在非工作時間忘記關燈、空調及辦公設備的行為。通過對歷史能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,已掌握了電耗在各大樓內分項系統(tǒng)中的分布情況以及各部門的能耗情況。Acrel-5000能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)為地區(qū)機關辦公建筑的節(jié)能管理工作提供了客觀的量化依據(jù)。

 

 結束語

節(jié)能減排是我國當前及將來發(fā)展中所**面臨并亟待解決的重大問題。此**中心項目上的成功應用，證明了Acrel-5000能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)為地區(qū)機關辦公建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，實現(xiàn)建筑分項能耗的自動采集，自動匯總及分析，該系統(tǒng)能夠得到大型建筑實時能耗，并為降低其建筑能耗和提高建筑能效，提供了決策依據(jù)和參考；為進一步推進能耗統(tǒng)計，能源審計，能效測評等工作提供了關鍵數(shù)據(jù)。

 

 參考文獻：

[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社

[2]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2013.01.版

[3] [2008]114號文《關于印發(fā)地區(qū)機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設相關技術導則的通知》

 吳磊磊(1985-)，男，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)

 QQ：2880263324 電話： 0510-86179963 13584169786

 E-mail:2880263324@ 網(wǎng)址/

《電能計量管理系統(tǒng)設計與安裝》（圖集號：11CDX008-5）由中國建筑標準設計研究院及安科瑞電氣股份有限公司主編，以地區(qū)現(xiàn)行有關標準為依據(jù)，結合用電設備分項分類計量管理要求，介紹電能計量管理系統(tǒng)的組成和功能，提供用電設備能耗監(jiān)測與分析管理的設計方案。**介紹電能計量系統(tǒng)拓撲結構圖，直流、交流單相和三相用電設備電能計量、監(jiān)測的電路圖。給出了電能計量管理系統(tǒng)的示例和電能計量裝置選型及相關技術資料，供設計人員選用。適用于新建、改建、擴建和節(jié)能改造的民用建筑及一般工業(yè)建筑用電設備的用電能耗監(jiān)控與管理。凡需要圖集的請?zhí)峁┵F單位名稱、部門、地址、郵編、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、郵箱等信息，傳真0510-86179835、郵件2880263324@或QQ2880263324至安科瑞吳磊磊工程師（13584169786）收，安科瑞電氣**贈送。


江蘇安科瑞電器制造有限公司專注于智能馬達控制器,PZ可編程智能表,網(wǎng)絡多功能儀表,導軌式安裝電能表,溫度巡檢儀,低壓電流互感器,電氣火災監(jiān)控裝置,電力變送器等

• 詞條

  詞條說明

• 能耗監(jiān)測系統(tǒng)在錦江之星假日酒店中的應用

  1 概述 隨著社會經(jīng)濟的**發(fā)展，能源問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素。能源供應的緊張和能源價格的上漲，使得酒店運營過程中，能源方面的成本已經(jīng)成為日常支出中占有很大比重的一部分，對能源使用方面的節(jié)約和控制成為酒店管理中節(jié)約開支、增加利潤的重要環(huán)節(jié)。同時地區(qū)對節(jié)能減排的要求越來越高，綠色、節(jié)能、環(huán)保成為酒店業(yè)發(fā)展的新趨勢。能耗監(jiān)測系統(tǒng)的引入能為酒店提供能源使用情況的**分析，為酒店尋找節(jié)能

• 柳州麗笙酒店能源管理系統(tǒng)能耗監(jiān)測和節(jié)能分析

  一、酒店概況 柳州麗笙酒店是柳州市一家****五星標準酒店，位于風景迤邐的柳州河畔東岸中心商務區(qū)，與**廣場隔街相望，鄰近柳州火車站，總建筑面積4.5萬平方米。酒店擁有****設計師精心設計的客房和套房260間（含*套房），江景客房270度視角將柳江及柳州美景盡收眼底。酒店設計新穎，現(xiàn)代風格與當?shù)貕炎宓壬贁?shù)民族風情**結合，加上高雅舒適的客房、**完善的會務、餐飲娛樂設施以及秉承著卡爾森集團“

• 關于油田系統(tǒng)能耗管理解決方案的應用

  1概述 目前，我國石油化工行業(yè)中抽油機的保有量在10萬臺以上，電動機裝機總容量在3500MW，每年耗電逾100億千瓦時。抽油機的運行效率特別低，在我國平均效率為25.96%，而國外平均水平為30.05%，年節(jié)能潛力可達幾十億千瓦時；注水泵也是油田生產(chǎn)的重要設備，節(jié)能潛力十分**，它的正常運轉和工作效率同樣關系到整個油田的經(jīng)濟效益。 基于油田生產(chǎn)系統(tǒng)的用電現(xiàn)狀，**利用能效監(jiān)測系統(tǒng)進行用電精細化管

• 水泥企業(yè)能源管理系統(tǒng)研究與應用

  0項目概況 山東某水泥廠建有2?條日產(chǎn)5000?噸熟料生產(chǎn)線和一座年產(chǎn)100?萬噸水泥粉磨站。為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，該廠為2?條熟料線分別配套建設了6MW、9MW?純低溫余熱發(fā)電站。水泥企業(yè)是典型的高耗能行業(yè)，該廠煤、電、水費用合計占總生產(chǎn)成本的70%以上。因此，建立有效的能源綜合管理系統(tǒng)、節(jié)能降耗是公司健康發(fā)展的迫切要求。安科瑞電氣股份有限公司于20