某建筑設計院辦公大樓能耗管理系統(tǒng)的設計與應用

安科瑞 耿敏花

　　摘要：隨著社會生活水平的提高，經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，人們對能源的需求逐漸增長，由此帶來的能源危機日益嚴重。大型公共建筑如何實時的了解、分析和控制能源消耗已成為需要解決的迫在眉睫的難題。傳統(tǒng)的能源消耗智能以月/季度/年為周期進行，然而大型公共建筑是每日、每時都在進行，能源消耗也是每日、每時的發(fā)生。本文介紹某建筑設計院辦公大樓能耗管理系統(tǒng)項目，采用安科瑞智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測、管理。

　　關鍵詞：公共建筑；能耗監(jiān)測系統(tǒng)；ACREL-5000。

　　1 引言

　　隨著節(jié)能工作的深入，能源利用狀況的科學化管理手段日趨多樣。能耗管理系統(tǒng)可實時監(jiān)控公共建筑各種能源的詳細使用情況，為公共建筑查找能耗弱點，促進大樓管理水平的提高及運營成本的降低，為節(jié)能降耗提供直觀科學的依據(jù)。作為一種管理工具和新興的管理手段，能耗管理系統(tǒng)在大型公共建筑，醫(yī)院等領域已有應用。某建筑設計院辦公大樓Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理降低能耗。

　　2 設計依據(jù)

　　GBT23331-2009   《能源管理體系要求》

　　GB-50052-2009  《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

　　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(guī)約

　　DL/T 645-2007     多功能電能表通信規(guī)約

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

　　3 項目概況

　　某建筑設計院辦公大樓主要監(jiān)視的樓層多功能儀表，共計配電室：70塊低壓儀表；樓層：108個非標箱電力儀表，7塊水表。

　　4 系統(tǒng)架構(gòu)

　　安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)公建現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至后臺能耗網(wǎng)關然后通過TCP/IP網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至的監(jiān)控主機。具體如下圖所示：

　　該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層。其中儀表分布在配電室，所有儀表通過485屏蔽雙絞線鋪設至監(jiān)控中心，經(jīng)能耗網(wǎng)關至系統(tǒng)主機從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。

　　5 系統(tǒng)軟件模塊

　　綜合能耗主界面

　　主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當月分項用電餅圖和各種能源的消耗量。根據(jù)所選的建筑，對其建筑圖片進行加載，可以選擇時間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時間后自動刷新，默認為當天。

　　支路用能

　　系統(tǒng)可以統(tǒng)計各支路某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統(tǒng)可查看各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。

　　分項能耗統(tǒng)計

　　系統(tǒng)可以按照分項進行能耗統(tǒng)計與顯示。其中，日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當日與昨日能耗柱狀圖（藍色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過去31天的能耗趨勢；分項用能排名圖顯示被選中分項對應能耗值的支路。

　　分項用能報表

　　系統(tǒng)可以統(tǒng)計各分項某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分項中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel。

　　能耗的同比環(huán)比分析

　　系統(tǒng)可將各主要耗能設備的能耗與去年同期值和上月值進行同比環(huán)比分析，檢驗節(jié)能效果，根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績效考核，以及節(jié)能目標的修正。統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能；

　　用能數(shù)據(jù)檢查

　　系統(tǒng)可以統(tǒng)計某段時間內(nèi)各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示（紅色區(qū)域），確保計量體系的完整性、準確性。

　　配置選項

　　依照相關技術(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、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)查詢功能；

　　配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息；

　　配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據(jù)項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項用能分析小模塊中的功能； 配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項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)挠嬃績x表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊

　　6 前景展望

　　根據(jù)辦公樓宇能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

　　建立建筑能耗計量體系：針對公建的用電結(jié)構(gòu)，監(jiān)控至配電室層級，能正確無誤的統(tǒng)計進出線回路，要滿足電能守恒原理即進線電能為出線電能總和（誤差率在3%左右）。

　　對采集數(shù)據(jù)存儲，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可滿足報表查詢及導出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢，給客戶更好的體驗。

　　診斷出高能耗點：管理人員可通過系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對性的對各個回路同比及環(huán)比分析，通過一階段分析可找出高能耗點。

　　通過能耗分析改進管理運營模式：針對高能耗點，正對性的改進管理運行如：在下班期間通知各個小組關燈、關機器，同時列入績效考核；在工作期間對用電負荷較大回路可錯峰，減少同時間負荷過大；通過能耗數(shù)據(jù)可減低公司運營成本。

　　7 結(jié)束語

　　某建筑設計院辦公大樓能耗系統(tǒng)是在能源問題日益緊張，能源價格不斷上漲的背景下，針對大型公共建筑能耗問題而設計。在建設能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負擔，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計分析結(jié)果更能幫助管理者根據(jù)能耗情況，做出正確的分析，對今后的發(fā)展做出正確的決策，對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。