高校建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的應用

儲平平

    安科瑞電氣股份有限公司    蘇州吳中    215168

1、概述

我國大型公共建筑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)達國家同類建筑的1.5~2倍。

對于大型公共建筑而言，能源消耗情況非常復雜，只有實現(xiàn)建筑內(nèi)各耗能環(huán)節(jié)分項計量，才可能真正把實際各類系統(tǒng)的能耗狀況和合理的用能配額相比較，確定差異的形成，明確進一步的節(jié)能潛力。

2、校園建筑能源管理系統(tǒng)的可行性分析

高等院校作為大型公共建筑中的一部分，它集教學、科研和生活于一體， 占地面積大、建筑類型多、功能劃分區(qū)較復雜，既是人口的高密度區(qū)，更是重要的能源消耗大戶。

我國絕大多數(shù)高等院校人工管理電、水、氣的消耗量。原始的人工抄表存在多種問題，如：數(shù)據(jù)不精確、實時性差、工作量大、管理難度大等。能耗管理部門也沒有其他直接有效的手段，獲取重點的實際能耗信息，也無法進一步提出節(jié)能方案，有效降低能耗。因此更無法對不同類別耗能進行有效正確的分析，因此制定針對性的能耗管理政策尤為關鍵。

建筑能耗分析管理系統(tǒng)不僅可以分析高耗能設備能耗產(chǎn)生的主要原因，還可以分析辦公、生活能耗與氣候、人數(shù)以及建筑結構之間的關系，即使用一個平臺對不同建筑類型建筑的節(jié)能潛力進行研究，同時跟據(jù)數(shù)據(jù)分析結果選擇正確的節(jié)能方法以達到節(jié)能的目的。

3、Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)的優(yōu)勢

• 保證面積龐大的供配電系統(tǒng)安全可靠供電；
• 了解供電隱患，快速定位故障和排除故障；
• 實時準確統(tǒng)計學校各部門、院系和宿舍的用電量，做到獨立核算；
• 提高了管理效率，減少人力成本。

4、Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)在北京電氣工程學校項目中的應用

4.1項目概況

北京電氣工程學校一校五址，建筑面積21133平方米，校內(nèi)建有行政樓、教學樓、實驗樓、師生餐廳、宿舍樓、體育樓等樓群。變配電室是校園內(nèi)的電力中樞采用電度表實現(xiàn)電度計量，其運行設備的情況依舊依靠人工巡查，遠遠不能滿足安全運行的要求，當出現(xiàn)運行故障、設備老化等情況時，無法及時進行故障隔離使得停電范圍不會擴大。對于實驗室等重要用能部門的電能質(zhì)量也沒有監(jiān)測和保障。需要通過建立實時監(jiān)控來保證用能系統(tǒng)的安全運行。同時北方院校的供熱系統(tǒng)同樣需要運行的安全監(jiān)測，可增加智能控制，通過電動調(diào)節(jié)閥的開閉來控制熱量，合理用能。 

安科瑞電氣股份有限公司承接北京電力工程學校能耗管理系統(tǒng)的設計、施工及調(diào)試。主要完成對現(xiàn)場能耗的集中采集及分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計，以直觀的數(shù)據(jù)和報表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況。

4.2 組網(wǎng)結構

系統(tǒng)采用分層分布式設計，由站控管理層、網(wǎng)絡通訊層、現(xiàn)場設備層組成?？梢詫崿F(xiàn)遠方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能。

各個結構層的具體形式如下：

• 站控管理層

軟件管理層針對配電系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是整個系統(tǒng)的最上層部分，該層主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備組成，包括監(jiān)控主機、打印機、UPS電源。系統(tǒng)軟件具有良好的人際交互界面，對采集的現(xiàn)場耗電、耗水、耗氣等數(shù)據(jù)信息經(jīng)過計算處理，并以圖形、數(shù)顯等方式反映現(xiàn)場的運行狀況。

• 網(wǎng)絡通訊層

該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和存儲等工作的同時，轉達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。

• 現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場包括ACR多功能電力儀表、終端電能表計、水表、氣表、集中供冷供熱表，負責采集電力現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)和信息狀態(tài)，發(fā)送給網(wǎng)絡通訊層，同時也作為執(zhí)行單元，執(zhí)行網(wǎng)絡通訊層發(fā)出的指令。

監(jiān)測建筑數(shù)據(jù)展示應包括：

4.3 設備參數(shù)列表

4.4系統(tǒng)功能及軟件界面

系統(tǒng)對電、水、氣能耗實時采集、動態(tài)監(jiān)測、能耗分析、成本核算、績效考核和報表發(fā)布等功能，實現(xiàn)校園能源管理精細化，促進節(jié)能降耗。

4.4.1 能耗數(shù)據(jù)對比分析

概要顯示當月、當年用能情況，并與往年同期用能進行對比，掌握用能趨勢。實時動態(tài)監(jiān)測企業(yè)當前用電功率。通過設置每日用能的計劃值，實現(xiàn)用能的定額管理，并與實際用能進行對比，對可能出現(xiàn)的用能突增進行預警，全局掌握校園的用能情況。

4.4.2趨勢曲線分析

通過用能趨勢圖，快速定位校園用能負荷高峰，并逐級定位高峰能耗的組成，為移峰填峰找到依據(jù)。

4.4.3 分類、分項統(tǒng)計能耗數(shù)據(jù)

將各類能源監(jiān)測數(shù)據(jù)（水、電、氣）接入到一套能耗監(jiān)測系統(tǒng)中，改變原來多頭管理的局面，清晰的掌握校園能耗的構成，避免能耗改造過程中降低某一類能耗的同時增加了其他類能耗的支出。

4.4.4 能耗數(shù)據(jù)綜合分析

將校園能耗數(shù)據(jù)同建筑面積、校園人口、環(huán)境溫度等參數(shù)進行綜合比較，系統(tǒng)根據(jù)需要建立不同的能耗分析模型，科學、準確的判斷一個校園能耗的高低，從而綜合分析影響能耗的因數(shù)。

4.4.5能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測

系統(tǒng)具備良好的開放性，可對用戶需求進行功能擴展，在基本分析功能的基礎上為用戶定制個性化報表和分析模板；系統(tǒng)具有報警管理功能，負責報警及事件的傳送、報警確認及報警記錄功能以便告知用戶或供用戶查詢；系統(tǒng)具備權限管理、系統(tǒng)日志及系統(tǒng)參數(shù)設置等功能。

5 結束

能源管理監(jiān)控系統(tǒng)分別對校園中各個分散分布的區(qū)域配電所進行獨立測量，能耗管理部門實時掌握高校各區(qū)域的水電數(shù)據(jù)及其能耗負荷的變化，從而及時做出可行性調(diào)整，制定相應的管理制度 ，為進一步節(jié)能改造提供準確的數(shù)據(jù)支撐，讓系統(tǒng)真正運行起來起到節(jié)能的效果。

參考文獻：

       ［1］ 上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2013.01.版

 [2]  基于ACREL-5000的大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)設計與應用[J.]

作者簡介：

儲平平，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，

《建筑能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)設計與應用圖集》（圖集號：ACR12CDX301）由安科瑞電氣股份有限公司及山東省建筑電氣技術情報網(wǎng)主編，本圖集結合安科瑞Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)，依據(jù)電氣設計規(guī)范，滿足國家機關辦公建筑和公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設的要求，達到綠色建筑用能管理科學化、數(shù)據(jù)化，實現(xiàn)綠色建筑節(jié)能降耗的目的。圖集適用于新建或改擴建的國家機關辦公建筑和公共建筑的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設計、施工和運行維護。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，至安科瑞儲平平工程師收，安科瑞電氣免費贈送。