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渭南師范學(xué)院富平校區(qū)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
劉細(xì)鳳(安科瑞電氣股份有限公司,上海市 201801)
摘要:公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%,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),做好公共建筑節(jié)能工作,對促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì)節(jié)能工作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),落實(shí)“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)"重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹渭南師范學(xué)院富平校區(qū)能耗監(jiān)測系統(tǒng),采集現(xiàn)場的各類用能監(jiān)測儀表,儀表就地組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái),通過Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)高校校區(qū)用電的監(jiān)測分析。
關(guān)鍵詞:公共建筑;能耗監(jiān)測系統(tǒng);ACREL-5000; 高校;
1 引言
目前,我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國,統(tǒng)計(jì)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(jié)能措施。大型公共建筑不但能耗密度高,而且能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重,具有巨大的節(jié)能空間,建筑節(jié)能的推廣已經(jīng)勢在必行,節(jié)能降耗,計(jì)量先行。
大力開展綠色建筑行動(dòng),以綠色、循環(huán)、低碳理念指導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè),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(jié)能減排任務(wù);有利于促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,培育節(jié)能環(huán)保、新能源等戰(zhàn)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、各部門要把開展綠色建筑行動(dòng)作為大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,進(jìn)一步增強(qiáng)責(zé)任感和緊迫感,統(tǒng)籌規(guī)劃,狠抓落實(shí),推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)走上綠色、循環(huán)、低碳的科學(xué)發(fā)展軌道,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。
2 設(shè)計(jì)依據(jù)
GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》
《評價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》
《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》
《企業(yè)能源審計(jì)技術(shù)通則-GB》
GBT23331-2009《能源管理體系要求》
GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
?能耗計(jì)量裝置國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
DL/T 645-1997 多功能電能表通信規(guī)約
DL/T 645-2007 多功能電能表通信規(guī)約
CJ/T 188-2004 戶用計(jì)量儀表數(shù)據(jù)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(guī)范
3 項(xiàng)目概況
渭南師范學(xué)院富平校區(qū)項(xiàng)目位于渭南市富平縣懷德大街與鼎州大道交叉口。本次需要對動(dòng)力綜合站房變電所、后勤物業(yè)用房變電所、配電開關(guān)站以及2臺(tái)宿舍箱變以及2臺(tái)食堂箱變內(nèi)的電力儀表做一套整體的能耗監(jiān)測系統(tǒng),其中宿舍的2臺(tái)箱變距離很近,食堂的2臺(tái)箱變距離很近,合計(jì)5處地方;監(jiān)控主機(jī)位于變電所控制室內(nèi)。
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;建立能耗監(jiān)測與公示平臺(tái)。通過對此項(xiàng)目的用電消耗統(tǒng)一綜合管理,可以對各區(qū)域設(shè)備能源使用情況進(jìn)行查詢分析,幫助管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機(jī)會(huì),最大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(fèi)用,為建立節(jié)約型社會(huì)發(fā)揮作用。
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:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
5 系統(tǒng)軟件模塊
?綜合能耗主界面
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;
?分類能耗主界面
反映某分類能耗(例如電等)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比,增長百分比及增加值;
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;
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;
?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;
?分類能耗支路非工作日用能
統(tǒng)計(jì)對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;
?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;
?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;
?分類能耗支路分時(shí)段用能趨勢分析
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);可對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序(最大值、最小值);
數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
?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、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)量儀表,保存計(jì)量儀表的地址、變比、對應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息;
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;
配置各部門用能對應(yīng)的計(jì)量儀表、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)量儀表、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 系統(tǒng)建設(shè)的意義
1)計(jì)量裝置設(shè)計(jì)安裝 能效監(jiān)測平臺(tái)搭建
通過梳理用戶的用能網(wǎng)絡(luò),在各配電回路設(shè)置電能計(jì)量表計(jì),為該項(xiàng)目搭建完整的用能計(jì)量體系。管理人員就可以通過軟件對項(xiàng)目內(nèi)用電消耗等用能做實(shí)時(shí)的監(jiān)控,同時(shí)能夠減少用能的“跑、冒、滴、漏"和計(jì)量誤差。實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場儀表的回傳數(shù)據(jù),對能耗進(jìn)行合理的管控和預(yù)警,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正運(yùn)行中存在的能耗異常,隨時(shí)處理。按需設(shè)置重要設(shè)備的超標(biāo)預(yù)警值,超標(biāo)時(shí)醒目提醒并主動(dòng)記錄。
2)用能數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ) 形成可視化趨勢圖
通過軟件可以直觀的看到各部門或區(qū)域的每小時(shí)用能的趨勢曲線圖,同時(shí)對各儀表采集回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ),可以查詢歷史的數(shù)據(jù)記錄。
3)確定高能耗范圍 診斷形成高耗原因
統(tǒng)計(jì)各區(qū)域、各樓層能源消耗,準(zhǔn)確定位能源消耗大戶,制定節(jié)能績效考核制度,推動(dòng)節(jié)能降耗的真正有效執(zhí)行。為用能重點(diǎn)設(shè)備建立運(yùn)行記錄檔案,結(jié)合設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)記錄,為設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供依據(jù)。
4)配置節(jié)能節(jié)電產(chǎn)品 改進(jìn)運(yùn)營管理模式
長期跟蹤記錄設(shè)備運(yùn)行過程中的能效分析評估結(jié)果,關(guān)注用能走向,為節(jié)能改造提供可靠的數(shù)據(jù)支撐,在經(jīng)過節(jié)能改造之后,根據(jù)能耗監(jiān)測平臺(tái)對比節(jié)能實(shí)施效果。
參考文獻(xiàn):
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求[2008]114號文
作者簡介:劉細(xì)鳳,女,漢族,本科學(xué)歷,項(xiàng)目經(jīng)理,2014-至今就職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)榫G色智能建筑監(jiān)測系統(tǒng)。