常熟市楊園小學(xué)能耗管理系統的應用

摘要：學(xué)校屬大型公共機構建筑的重要組成部分之一,但目大部分校園的能耗抄表數據不完整、不全面,造成管理不到位、能源利用存在較大的浪費現象。為了確保校園正常教學(xué)與科研的能源需求且實(shí)現有效節能,建立能源遠程監控與管理系統、掌握校園能耗的實(shí)時(shí)數據、對校園各種能源系統進(jìn)行分布式監控與集中管理。本文介紹常熟市楊園小學(xué)項目，采用安科瑞智能電力儀表采集配電現場(chǎng)的各種電參量，系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)Acrel-5000能耗監測系統實(shí)現各配電回路用電監測、管理。

關(guān)鍵詞：學(xué)校；能耗監測系統；ACREL-5000

1 引言

  隨著(zhù)社會(huì )生活水平的不斷提高，學(xué)校設備越來(lái)越多，逐漸增加的空調、充電樁、教學(xué)設備等等導致用電量不斷上升。我國高度重視能源供應及使用的現狀，提倡創(chuàng )建節約型社會(huì )的現狀，建設節約型校園對此有著(zhù)深遠意義。由于學(xué)校是社會(huì )人才的建設基地、儲備中心，深入開(kāi)展節約型校園建設工作，不僅可以促進(jìn)學(xué)校本身的能源節能工作，降低學(xué)校的支出成本，還有利于促使廣大學(xué)生樹(shù)立節能環(huán)保意識，對我國整個(gè)社會(huì )今后的節能工作都起到深遠影響。常熟市楊園小學(xué)Acrel-5000能耗管理系統的引入，有效地解決了精細計量、智能處理、動(dòng)態(tài)分析、實(shí)時(shí)評估等節能減排的關(guān)鍵問(wèn)題，為學(xué)校實(shí)施合同能源管理、實(shí)現技術(shù)節能和管理節能提供了隨時(shí)隨地、直觀(guān)準確的計量核算和動(dòng)態(tài)管控手段，有利于建立科學(xué)、系統的節能減排分析方法，完善節能減排的評價(jià)指標與體系，實(shí)現“感知～管控～再感知～再管控”的良性循環(huán)，深入挖掘節能潛力，持續化節能方案，不斷提高節能效益，實(shí)現節能目標。

2 現階段校園能源使用痛點(diǎn)以及傳統的管理手段的缺點(diǎn)

2.1 現階段校園使用的痛點(diǎn)主要表現為以下幾個(gè)方面： 

2.2 不少學(xué)校開(kāi)始響應 號召，開(kāi)展能源系統節能改造，所采用的傳統節能系統仍有以下幾點(diǎn)缺陷：

　　1）學(xué)校管理公共場(chǎng)所用電，容易出現管控盲點(diǎn)，造成能源浪費。

　　2）沒(méi)有實(shí)時(shí)的監測底層的設備，對設備的運行狀態(tài)不明，需要投入大量人力來(lái)對設備進(jìn)行維護檢修

　　3）所有的用電設備無(wú)法集中統一管控

　　4）沒(méi)有數據分析，無(wú)法發(fā)現高能耗點(diǎn)，也無(wú)法發(fā)掘節能潛力，及時(shí)調整用能措施

針對上述情況，安科瑞為常熟市楊園小學(xué)推出了能耗管理系統，主要監視的各樓層和變電所安裝的多功能儀表，現場(chǎng)共計37只安科瑞自主生產(chǎn)的多功能儀表。

3 設計依據

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

4 系統架構

  安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統根據公建現場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò )結構采用屏蔽雙絞線(xiàn)直接接至后臺能耗網(wǎng)關(guān)然后通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò )將數據上傳至的監控主機。具體如下圖所示：

  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：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。其中整個(gè)大樓儀表分布在配電室以及樓層，所有儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)鋪設至監控中心，經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)至系統主機從而完成儀表數據的采集并管理。

5 系統軟件模塊

綜合能耗主界面

  主頁(yè)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。根據所選的建筑，對其建筑圖片進(jìn)行加載，可以選擇時(shí)間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時(shí)間后自動(dòng)刷新，默認為當天。

支路用能

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

分項能耗統計

  系統可以按照分項進(jìn)行能耗統計與顯示。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(guò)去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過(guò)去31天的能耗趨勢；分項用能圖顯示被選中分項對應能耗值*位的支路。

分項用能報表

  系統可以統計各分項某段時(shí)間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能?？刹榭捶猪椫懈髦酚媚苴厔?，可根據已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢(xún)，統計數據可導出至Excel。

能耗的同比環(huán)比分析

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

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

  根據學(xué)校樓宇能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。

  建立建筑能耗計量體系：針對公建的用電結構，監控至配電室層級，能正確無(wú)誤的統計進(jìn)出線(xiàn)回路，要滿(mǎn)足電能守恒原理即進(jìn)線(xiàn)電能為出線(xiàn)電能總和（誤差率在3%左右）。

  對采集數據存儲，并形成可視化圖表：系統采集數據后存儲到數據庫，系統可滿(mǎn)足報表查詢(xún)及導出，并且系統可由柱狀圖等形式展現能耗趨勢，給客戶(hù)好的體驗。

  診斷出高能耗點(diǎn)：管理人員可通過(guò)系統采集數據，正對性的對各個(gè)回路同比及環(huán)比分析，通過(guò)一階段分析可找出高能耗點(diǎn)。

  通過(guò)能耗分析改進(jìn)管理運營(yíng)模式：針對高能耗點(diǎn)，針對性的改進(jìn)管理運行如：在下班期間通知各個(gè)管理人員關(guān)燈、關(guān)機器，同時(shí)列入績(jì)效考核；在工作期間對用電負荷較大回路可錯峰，減少同時(shí)間負荷過(guò)大；通過(guò)能耗數據可減低學(xué)校運營(yíng)成本。

7 目標

  1）給能耗管理者提供了一個(gè)公平、定量衡量各建筑用能狀況的“尺子”，基于規范化的能耗分項計量和監測結果進(jìn)行行政監管。學(xué)?？蓪?shí)施對節能行為的獎勵和對浪費行為的教育處罰措施，將師生員工節能行為納入行為規范建設。

  2）其次使學(xué)校運行管理者了解自己用能狀況，通過(guò)自己的用能狀況比較，清楚了解自己的用電趨勢，明確節能方向，并從不合理用能情況及時(shí)發(fā)現設備狀態(tài)能夠及時(shí)進(jìn)行維修，杜絕浪費現象。

  3）后通過(guò)能耗軟件實(shí)際能耗數據來(lái)督促建筑物的使用者，保持“隨手關(guān)燈”、人離關(guān)電腦、關(guān)空調等綠色節約型生活模式，并結合實(shí)際能耗數據、結合學(xué)院各種宣傳活動(dòng)對師生及員工進(jìn)行正面宣傳和引導，達到節能的效果

參考文獻：

[1].住房和城鄉建設部技術(shù)要求

[2].《蘇州市民用建筑節能管理辦法》

[3].《高校能耗監管平臺的研究與設計》