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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

更新時間:2015-04-21 點擊次數(shù): 1421次

劉細(xì)鳳

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)能重點,做好公共建筑節(jié)能工作,對促進(jìn)和帶動全社會節(jié)能工作,實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),落實“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)實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)所有租戶的實時用電采集,征收電費,同時針對公共用電區(qū)域有效管理,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,我已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)和消費,統(tǒng)計顯示,我建筑能耗約占全總能耗的28%,在我每年新建的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《家辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)》設(shè)計和開發(fā),設(shè)計依據(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

《家辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》

《家辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》

《家辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)樓宇分項計量設(shè)計安裝技術(shù)導(dǎo)則》

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

《家辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)建設(shè)、驗收與運行管理規(guī)范》

《家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.能耗計量裝置家及行業(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 項目概況

本項目位于金海路1000號,本項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)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 項目需求

該項目已有我司套電能管理系統(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,需實現(xiàn)以下功能:

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

2).電參量的遠(yuǎn)程實時動態(tài)采集;

3).系統(tǒng)運行負(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).運行事件記錄及查詢功能;

7).設(shè)備通訊異常實時采集顯示;

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

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

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

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)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

實時顯示了進(jìn)線回路和各個饋電回路的三項電流值。

b.電參量的遠(yuǎn)程實時動態(tài)采集

可以對各個配電間和樓宇中相應(yīng)電表的電流、功率、電能參數(shù)進(jìn)線任意時刻查詢,并可點擊報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)運行負(fù)荷曲線

通過選擇變壓器回路,設(shè)置好起始時刻、間隔時間,點擊界面上的搜索曲線,就可以查看這時段相應(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.運行事件記錄及查詢功能

g.設(shè)備通訊異常實時采集顯示

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,但是能通過表計計量的主要有電、水、氣、可再生能源,界面下方顯示這四類能耗的當(dāng)日逐時用能曲線;單擊每個分類能耗的上部區(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、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢;

反映某分項能耗的當(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)計報表

可靈活選擇支路,并統(tǒng)計某段時間內(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,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排序;

統(tǒng)計數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示;

統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

c.分類能耗支路分時段用能統(tǒng)計

可對各支路分時段(尖、峰、平、谷)用能進(jìn)行統(tǒng)計;

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

此項功能需配合使用帶有復(fù)費率功能的電力儀表;

統(tǒng)計數(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)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

e.分類能耗支路同比分析

統(tǒng)計各支路當(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時間的表計讀數(shù),并計算出差值;

時間精度到分鐘;

b.分類能耗支路分時段用能趨勢分析

可查詢?nèi)沃纺扯螘r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以醒目顏色提示;

此項功能主要是為了保證能耗計量體系的完整、數(shù)據(jù)的核對;

d.部門用能績效考核

在系統(tǒng)中設(shè)置每個部門的用能計劃值,并與實際值進(jìn)行比較

e.分項、區(qū)域、部門用能界面

f.配置選項

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(yīng)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(yīng)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)?yīng)的計量儀表、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

 

8 前景展望

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

  1. 建立建筑能耗計量體系,把脈建筑能耗,發(fā)現(xiàn)能耗黑幕,節(jié)能改造更有針對性,同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。
  2. 再好的節(jié)能設(shè)備,管不住浪費也無法發(fā)揮節(jié)能效果,通過增加自動化節(jié)能設(shè)備,制定設(shè)備運行策略,減少人為干預(yù),集中管控,使節(jié)能設(shè)備正在實現(xiàn)節(jié)能。
  3. 通過能耗管理系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果,zui大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。

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)能重點,做好核工院三期公共建筑辦公大樓的節(jié)能工作,對促進(jìn)和帶動節(jié)能工作,實現(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》

作者簡介:劉細(xì)鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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