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Acrel-5000能源管理系統(tǒng)在金陵金橋工業(yè)園區(qū)的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):830更新日期:2015-04-27

徐霜     

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定

摘要:大型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%,大型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,做好公共建筑節(jié)能工作,對和帶動全社會節(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。本文介紹金陵金橋工業(yè)園區(qū)配電系統(tǒng),采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,通過Acrel-5000型建筑能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)所有租戶的實(shí)時(shí)用電采集,征收電費(fèi),同時(shí)針對公共用電區(qū)域管理,降低能耗。

關(guān)鍵詞:大型公共建筑;辦公樓;能耗管理系統(tǒng);

1 引言

    目前,我國已經(jīng)是世界上的大能源生產(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。

    相關(guān)地方規(guī)范要求“建筑能耗管理系統(tǒng)應(yīng)作為新建建筑設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)的組成部分,列入建設(shè)規(guī)劃;核工院三期工程屬于大型公共建筑辦公樓,上海能耗監(jiān)測設(shè)計(jì)依據(jù)主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能監(jiān)測工程技術(shù)規(guī)范。

 

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

     建筑能耗管理系統(tǒng)依照住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部制定的《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)》設(shè)計(jì)和開發(fā),設(shè)計(jì)依據(jù)充分、標(biāo)準(zhǔn)完善。

     a.住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求

    《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》

    《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》

    《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)樓宇分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則》

    《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》

    《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理規(guī)范》

    《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書》

     b.各省市建筑用能監(jiān)測工程技術(shù)方案

     DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

     DBJ/T13-158-2012《福建省公共建筑能耗管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》

     c.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)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范


3 項(xiàng)目概況

    本項(xiàng)目位于金海路1000號,本項(xiàng)目主要針對于新建建筑進(jìn)行監(jiān)測,本次監(jiān)測范圍主要為為負(fù)一層4座變電所及新食堂。

    7#變電所:68臺多功能網(wǎng)絡(luò)儀表(1臺ACR330EFLH和67臺ACR220EFL)

    8#變電所:69臺多功能網(wǎng)絡(luò)儀表(1臺ACR330EFLH和68臺ACR220EFL)

    9#變電所:58臺多功能網(wǎng)絡(luò)儀表(1臺ACR330EFLH和57臺ACR220EFL)

    10#變電所:30臺多功能網(wǎng)絡(luò)儀表(1臺ACR330EFLH和29臺ACR220EFL)

    新食堂:19臺多功能網(wǎng)絡(luò)儀表(19臺ACR220EFL)

 

4 項(xiàng)目需求

    該項(xiàng)目已有我司一套電能管理系統(tǒng),系統(tǒng)軟件除增加現(xiàn)有儀表外,需將原有電能管理數(shù)據(jù)(約500臺設(shè)備)納入新系統(tǒng)中。

    本次主要針對對原有系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行升級維護(hù),保障原有操作風(fēng)格的情況下,需實(shí)現(xiàn)以下功能:

    1).網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)一次圖顯示;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;

    2).電參量的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動態(tài)采集;

    3).系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷曲線;

    4).主進(jìn)線諧波分析棒圖顯示

    5).遠(yuǎn)程抄表;電能管理;

    6).運(yùn)行事件記錄及查詢功能;

    7).設(shè)備通訊異常實(shí)時(shí)采集顯示;

    8).綜合能耗分析;

    9).分類能耗分析;

   10).同比能耗分析;

   11).工作日/非工作日能耗分析;

   12).分區(qū)域用能統(tǒng)計(jì)功能;


5 設(shè)備選型

    a.多功能網(wǎng)絡(luò)儀表

    功能:有功電度、電流、電壓、有功功率、功率因素

    精度等級:變電所饋線不低于0.5級、樓層動力柜出線回路不低于1.0級

    互感器精度:不低于0.5級

    電氣接口:RS-485

    通信協(xié)議:MODBUS、DL/T645

    安裝位置:變電所所有回路、樓層照明及插座用電、動力用電、空調(diào)用電及特殊用電。

    安裝方式:嵌入式

     b.數(shù)據(jù)采集的功能

    1) 提供計(jì)量裝置靜態(tài)信息人工錄入功能能按各計(jì)量裝置、各分類、分項(xiàng)能耗的關(guān)系進(jìn)行設(shè)置;

    2) 能靈活設(shè)置各計(jì)量裝置通信協(xié)議、通信通道以及計(jì)量裝置名稱、配置位置等基本屬性;

    3) 能在線監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)各計(jì)量裝置和傳輸設(shè)備的通信狀態(tài),具故障報(bào)警提示功能;

    4) 能靈活設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)各采集設(shè)備數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集周期。不宜大于15min。


6 系統(tǒng)架構(gòu)

          

總系統(tǒng)圖

7#、8#變電所

9#、10#變電所及新食堂

     施工布線方案:

    1)、10#變電所通過1根屏蔽雙絞線拉設(shè)至9#變電所通訊采集箱,約100米的線纜鋪設(shè)距離,走地庫橋架(3-4米高度)。

    2)、9#變電所通過1根單模4芯光纖拉設(shè)至31#樓1層機(jī)房,通過車庫上端橋架和路面地下電井穿線,約500-600米的線纜鋪設(shè)距離;在9#變電所安裝1臺8口通訊采集箱。

    3)、7#變電所拉設(shè)3根屏蔽雙絞線至8#變電所通訊采集箱,約100米的線纜鋪設(shè)距離,走地庫橋架。

    4)、8#變電所安裝1臺8口的通訊采集箱,通過1根單模4芯光纖拉設(shè)至9#樓地下室變電所原有采集箱內(nèi)(同時(shí)更換該采集箱的光電轉(zhuǎn)換器,換成MIE-1205S),,通過車庫上端橋架和路面地下電井穿線,光纖的鋪設(shè)距離約400米。

    5)、新食堂19臺多功能網(wǎng)絡(luò)儀表通過1根屏蔽雙絞線拉設(shè)至9#樓地下室變電所,線纜鋪設(shè)距離約300-400米,該部分線纜有100米的距離需走綠化草坪(沿草坪和路沿),穿管鋪設(shè)。

    6)、31#樓原B1層機(jī)房拉設(shè)一根單模4芯光纖至1層機(jī)房,走地庫原有橋架,約100米的線纜鋪設(shè)距離。

值班室布置方案:

7 系統(tǒng)軟件模塊

   a.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示

    實(shí)時(shí)顯示了進(jìn)線回路和各個(gè)饋電回路的三項(xiàng)電流值。

    b.電參量的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動態(tài)采集

    可以對各個(gè)配電間和樓宇中相應(yīng)電表的電流、功率、電能參數(shù)進(jìn)線任意時(shí)刻查詢,并可點(diǎn)擊報(bào)表打印按鈕打印出來。還可以將查詢到的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel表格中。

    c.系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷曲線

    通過選擇變壓器回路,設(shè)置好起始時(shí)刻、間隔時(shí)間,點(diǎn)擊界面上的搜索曲線,就可以查看這一時(shí)段相應(yīng)進(jìn)線回路的電流負(fù)荷趨勢曲線。

    d.主進(jìn)線諧波分析棒圖顯示

    查看主進(jìn)線回路的電流和電壓2-31次諧波的百分含量。

    e.遠(yuǎn)程抄表;電能管理

    f.運(yùn)行事件記錄及查詢功能

   g.設(shè)備通訊異常實(shí)時(shí)采集顯示

     h.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;

    建筑物中的能耗分類雖然較多,但是能通過表計(jì)計(jì)量的主要有電、水、氣、可再生能源,界面下方顯示這四類能耗的當(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;

    a.分類能耗主界面

    反映某分類能耗(例如電)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;

    b.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;

    c.分類能耗支路分時(shí)段用能統(tǒng)計(jì)

    可對各支路分時(shí)段(尖、峰、平、谷)用能進(jìn)行統(tǒng)計(jì);

    通過在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中設(shè)置各分時(shí)段(尖、峰、平、谷)用能單價(jià),可統(tǒng)計(jì)分時(shí)段用能的金額;

    此項(xiàng)功能需配合使用帶有復(fù)費(fèi)率功能的電力儀表;

    統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

    d.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;

    e.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;

    a.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;

    b.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、功率因素、諧波等),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;可對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序(zui大值、zui小值);

   數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

   c.分類能耗支路用能集抄

    將當(dāng)前支路與其下級支路的用能值進(jìn)行對比,計(jì)算出差值和相差百分比;

    當(dāng)兩者相差百分比超出特定值時(shí)以醒目顏色提示;

    此項(xiàng)功能主要是為了保證能耗計(jì)量體系的完整、數(shù)據(jù)的核對;

    d.部門用能績效考核

    在系統(tǒng)中設(shè)置每個(gè)部門的用能計(jì)劃值,并與實(shí)際值進(jìn)行比較

    e.分項(xiàng)、區(qū)域、部門用能界面

   f.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


8 前景展望

    根據(jù)金陵金橋工業(yè)園能耗運(yùn)行效果分析,建立典型能耗分析模型,對園區(qū)能耗統(tǒng)一分析。

9 結(jié)束語

    大型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%,大型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,做好核工院三期公共建筑辦公大樓的節(jié)能工作,對和帶動節(jié)能工作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。

參考文獻(xiàn):

[1].住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求

[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》