吳忠市回醫藥基地能耗監測系統的研究與應用

摘要：大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)和節能重點(diǎn)，做好公共建筑節能工作，對促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì )節能工作，實(shí)現節能減排目標，落實(shí)“轉方式、調結構”重大戰略具有重要意義。本文介紹吳忠市回醫藥基地項目能耗分析管理系統，采集現場(chǎng)配電室的電力儀表，儀表就地組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-5000型建筑能耗監測系統實(shí)現整個(gè)基地用電的監測分析。

關(guān)鍵詞：辦公建筑；能耗監測系統；ACREL-5000；

1 引言

      目，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費國，統計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪費非常嚴重，具有巨大的節能空間，建筑節能的推廣已經(jīng)勢在必行，節能降耗，計量先行。

     大力開(kāi)展綠色建筑行動(dòng)，以綠色、循環(huán)、低碳理念指導城鄉建設，有利于提高資源能源使用效率，緩解資源能源供需緊張矛盾；有利于降低社會(huì )總能耗，減少污染物排放，確保完成節能減排任務(wù);有利于促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化升級，培育節能環(huán)保、新能源等戰略性新興產(chǎn)業(yè);有利于提高建筑舒適性、健康性，改善群眾生產(chǎn)生活條件。各級、各部門(mén)要把開(kāi)展綠色建筑行動(dòng)作為大力推進(jìn)生態(tài)文明建設的重要內容，進(jìn)一步增強責任感和緊迫感，統籌規劃，狠抓落實(shí)，推動(dòng)城鄉建設走上綠色、循環(huán)、低碳的科學(xué)發(fā)展軌道，促進(jìn)經(jīng)濟社會(huì )全面、協(xié)調、可持續發(fā)展。

2 設計依據

GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》

《評價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導則GB》

《企業(yè)節能規劃編制通則》

《企業(yè)能源審計技術(shù)通則-GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》

u 能耗計量裝置國家及行業(yè)標準

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規約

CJ/T 188-2004       戶(hù)用計量?jì)x表數據傳輸技術(shù)條件

GB/T 19582-2008     基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )規范

3 項目概況

      吳忠市回醫藥基地位于寧夏回族自治區吳忠市利通區東塔寺鄉，此項目共有一間變配電室和一間柴油發(fā)電室，兩處互為隔壁，值班室位于配電室旁邊。

     本項目變配電室及柴油發(fā)電室內共有90只安科瑞電氣股份有限公司ACR系列多功能電表需要進(jìn)行能耗監測。因此針對本項目的性質(zhì)，設計一套能耗系統，并在值班室配置一臺通訊管理機，對變配電室及柴油發(fā)電室的電表進(jìn)行數據采集。電表的數據采集后按照能耗分類(lèi)分項原則進(jìn)行分析展示。

     本項目重點(diǎn)要解決基礎能耗數據的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化的收集與存儲；建立能源管理平臺、實(shí)現能源的集中化管理；深入分析能源消耗過(guò)程與趨勢；建立能耗監測與公示平臺。通過(guò)對此項目的用電統一綜合管理，可以對各區域設備能源使用情況進(jìn)行查詢(xún)分析，幫助管理人員發(fā)現潛在的節能機會(huì )，限度地提高能源利用效率，科學(xué)有效地管理能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節約型社會(huì )發(fā)揮作用。

4 系統架構

     安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數據采集及遠程管理提供了基礎平臺，它可以和其他樓宇自動(dòng)化系統進(jìn)行數據轉發(fā)構成復雜的監控系統。該能耗系統主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò )結構，如系統結構圖所示：

系統結構圖

5 系統軟件模塊

u 綜合能耗主界面

反映建筑物當年用能各分類(lèi)能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；

通過(guò)表計計量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當日逐時(shí)用能曲線(xiàn)；單擊每個(gè)分類(lèi)能耗的上部區域，可跳轉到該分類(lèi)能耗的用能分析主界面；

可通過(guò)下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換；

u 分類(lèi)能耗主界面

反映某分類(lèi)能耗（例如電）當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長(cháng)百分比及增加值；

反映某分類(lèi)能耗過(guò)去48小時(shí)、過(guò)去31天、過(guò)去12個(gè)月、過(guò)去3年的用能趨勢；

反映某分項能耗的當月用能餅圖；

反映某分類(lèi)能耗當年各月用能同比分析圖；

u 分類(lèi)能耗支路用能統計報表

可靈活選擇支路，并統計某段時(shí)間內支路用能的日、月、周、季、年用能；

通過(guò)透視表功能強大，用戶(hù)可進(jìn)行多種數據統計，并對數據進(jìn)行組合排序；

統計數據可通過(guò)柱狀圖、點(diǎn)線(xiàn)圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

統計數據可導出至Excel；

u 分類(lèi)能耗支路非工作日用能

統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過(guò)系統靈活設置

統計數據可導出至Excel；

u 分類(lèi)能耗支路同比分析

統計各支路當年每月用能及去年同期用能；

u 分類(lèi)能耗支路用能集抄

查詢(xún)各支路任意兩個(gè)時(shí)間的表計讀數，并計算出差值；

時(shí)間精度到分鐘；

u 分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能趨勢分析

可查詢(xún)任一支路某段時(shí)間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因數等），具體可查詢(xún)的參數與安裝的儀表和系統配置有關(guān)，查詢(xún)時(shí)不可跨月；

數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過(guò)鼠標操作放大、縮小、移動(dòng)；可對數據進(jìn)行排序（值、小值）；

數據可導出至Excel;

u 配置選項

   依照相關(guān)技術(shù)規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、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；

    配置項目中使用的儀表的類(lèi)型、型號、生產(chǎn)廠(chǎng)家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時(shí)段用能統計、參數查詢(xún)功能；

    配置項目中使用到的所有計量?jì)x表，保存計量?jì)x表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱(chēng)等信息；

   配置分項能耗統計時(shí)涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類(lèi)能耗分項用能分析小模塊中的功能；

配置各部門(mén)用能對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例以及部門(mén)用能計劃，完成此項配置后將啟用部門(mén)能耗分析功能模塊；

配置建筑物中某用能區域對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊

6 系統建設的意義

1) 計量裝置設計安裝 能效監測平臺搭建

    通過(guò)梳理用戶(hù)的用能網(wǎng)絡(luò )，在各配電回路設置電能計量表計，為該項目搭建完整的用能計量體系。管理人員就可以通過(guò)軟件對項目?jì)扔秒娮鰧?shí)時(shí)的監控，同時(shí)能夠減少用能的“跑、冒、滴、漏”和計量誤差。實(shí)時(shí)監視現場(chǎng)儀表的回傳數據，對能耗進(jìn)行合理的管控和預警，及時(shí)發(fā)現并改正運行中存在的能耗異常，隨時(shí)處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時(shí)醒目提醒并主動(dòng)記錄。

2) 用能數據采集存儲 形成可視化趨勢圖

    通過(guò)軟件可以直觀(guān)的看到各部門(mén)或區域的每小時(shí)用能的趨勢曲線(xiàn)圖，同時(shí)對各儀表采集回來(lái)的數據進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲，可以查詢(xún)歷史的數據記錄。

3) 確定高能耗范圍 診斷形成高耗原因

    統計各區域、各樓層能源消耗，準確定位能源消耗大戶(hù)，制定節能績(jì)效考核制度，推動(dòng)節能降耗的真正有效執行。為用能重點(diǎn)設備建立運行記錄檔案，結合設備維護保養記錄，為設備的運行維護提供依據。

4) 配置節能節電產(chǎn)品 改進(jìn)運營(yíng)管理模式

    長(cháng)期跟蹤記錄設備運行過(guò)程中的能效分析評估結果，關(guān)注用能走向，為節能改造提供可靠的數據支撐，在經(jīng)過(guò)節能改造之后，根據能耗監測平臺對比節能實(shí)施效果。