齊齊哈爾市工人文化宮維修改造工程能耗監測系統的設計與應用

摘要：大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)和節能重點(diǎn)，做好公共建筑節能工作，對促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì )節能工作，實(shí)現節能減排目標，落實(shí)“轉方式、調結構”重大戰略具有重要意義。本文介紹齊齊哈爾市工人文化宮維修改造工程，采用智能電力儀表采集現場(chǎng)的用電量。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-5000型建筑能耗管理系統實(shí)現配電回路用電量的實(shí)時(shí)采集及分析。

關(guān)鍵詞：大型公共建筑；齊齊哈爾市工人文化宮維修改造工程；能耗管理系統；ACREL-5000； 

1 引言

  目，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費國，統計顯示，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重，具有巨大的節能空間，建筑節能的推廣已經(jīng)勢在必行，節能降耗，計量先行。

  相關(guān)地方規范要求“建筑能耗監測系統應作為新建建筑設備設施系統的組成部分，列入建設規劃；

2 設計依據

GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》

《評價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導則GB》

《企業(yè)節能規劃編制通則》

《企業(yè)能源審計技術(shù)通則-GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》

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約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規約

CJ/T 188-2004       戶(hù)用計量?jì)x表數據傳輸技術(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 )規范

3 項目概況

  齊齊哈爾市工人文化宮維修改造工程，工人文化宮建于上世紀50年代，位于新聞路11號。齊齊哈爾市工人文化宮主要經(jīng)營(yíng)為全市廣大職工提供多層次，多門(mén)類(lèi)，多功能的文化娛樂(lè )活動(dòng)，是齊齊哈爾市重要的群眾性文化教育基地，也是齊齊哈爾市的精神文化象征，是幾代人美好生活的回憶。安科瑞電氣股份有限公司于2016年10月承接了齊齊哈爾市工人文化宮維修改造工程能耗管理系統的設計與實(shí)施。

  本項目重點(diǎn)要解決基礎能耗數據的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化的收集與存儲；建立能耗監測與公示平臺，在能源消耗一線(xiàn)直接展示能源利用效率；通過(guò)對文化藝術(shù)中心各區域電、水等能源介質(zhì)的統一綜合管理，使得系統能對各區域設備能源使用情況進(jìn)行查詢(xún)分析，幫助后勤管理人員發(fā)現潛在的節能機會(huì )，提高機場(chǎng)的能源利用效率，科學(xué)有效地管理能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節約型社會(huì )發(fā)揮作用。

4 系統架構

  安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數據采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)監測及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統。該系統主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò )結構，如系統結構圖所示：齊齊哈爾市工人文化宮維修改造工程能耗管理系統站控管理層及網(wǎng)絡(luò )通訊層，樓層部分：智能電力儀表70只；變配電部分：智能電力儀表57只；共計：智能電力儀表127只。

系統結構圖

5 系統軟件模塊

綜合能耗主界面

反映建筑物當年用能各分類(lèi)能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；

通過(guò)表計計量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當日逐時(shí)用能曲線(xiàn)；單擊每個(gè)分類(lèi)能耗的上部區域，可跳轉到該分類(lèi)能耗的用能分析主界面；

可通過(guò)下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換； 

分類(lèi)能耗主界面

反映某分類(lèi)能耗（例如電）當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長(cháng)百分比及增加值；

反映某分類(lèi)能耗過(guò)去48小時(shí)、過(guò)去31天、過(guò)去12個(gè)月、過(guò)去3年的用能趨勢；

反映某分項能耗的當月用能餅圖；

反映某分類(lèi)能耗當年各月用能同比分析圖；

分類(lèi)能耗支路用能統計報表

可靈活選擇支路，并統計某段時(shí)間內支路用能的日、月、周、季、年用能；

通過(guò)透視表功能強大，用戶(hù)可進(jìn)行多種數據統計，并對數據進(jìn)行組合排序；

統計數據可通過(guò)柱狀圖、點(diǎn)線(xiàn)圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

統計數據可導出至Excel；

分類(lèi)能耗支路非工作日用能

統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過(guò)系統靈活設置

統計數據可導出至Excel；

分類(lèi)能耗支路同比分析

統計各支路當年每月用能及去年同期用能；

分類(lèi)能耗支路用能集抄

查詢(xún)各支路任意兩個(gè)時(shí)間的表計讀數，并計算出差值；

時(shí)間精度到分鐘；

分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能趨勢分析

可查詢(xún)任一支路某段時(shí)間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因數等），具體可查詢(xún)的參數與安裝的儀表和系統配置有關(guān)，查詢(xún)時(shí)不可跨月；

數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過(guò)鼠標操作放大、縮小、移動(dòng)；可對數據進(jìn)行排序（大值、小值）；

數據可導出至Excel;

配置選項

  依照相關(guān)技術(shù)規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、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(lèi)型、型號、生產(chǎn)廠(chǎng)家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時(shí)段用能統計、參數查詢(xún)功能；

  配置項目中使用到的所有計量?jì)x表，保存計量?jì)x表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱(chēng)等信息；

  配置分項能耗統計時(shí)涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類(lèi)能耗分項用能分析小模塊中的功能；

  配置各部門(mén)用能對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例以及部門(mén)用能計劃，完成此項配置后將啟用部門(mén)能耗分析功能模塊；

  配置建筑物中某用能區域對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊

6 景展望

  根據齊齊哈爾市工人文化宮維修改造工程能耗管理系統運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。

  建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現能耗黑幕，節能改造有針對性，同時(shí)通過(guò)計量收費、績(jì)效考核等管理措施鞏固節能改造成果。

  選擇節能設備。

  再好的節能設備，管不住浪費也無(wú)法發(fā)揮節能效果，通過(guò)增加自動(dòng)化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實(shí)現節能。

  通過(guò)能耗監測系統提供的同環(huán)比分析數據量化節能改造成果，展現節能效果。

7 結束語(yǔ)

  大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)和節能重點(diǎn)，做好齊齊哈爾市工人文化宮維修改造工程的節能工作，對促進(jìn)和帶動(dòng)節能工作，實(shí)現節能減排目標具有重要意義。