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技術(shù)文章

貴州師范學(xué)院教育實(shí)踐訓(xùn)練中心綜合樓能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

技術(shù)文章

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801

    

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)能重點(diǎn),做好公共建筑節(jié)能工作,對促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì)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。本文介紹貴州師范學(xué)院教育實(shí)踐訓(xùn)練中心綜合樓,采用智能電力儀表PZ96L-E4/KC采集現(xiàn)場的用電量。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(tái),通過Acrel-5000型建筑能耗管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)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;貴州師范學(xué)院;能耗管理系統(tǒng);ACREL-5000;PZ96L-E4/KC;

 

 

1 引言

        目前,我國已經(jīng)是世界上能源生產(chǎn)國和消費(fèi)大國,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“建筑能耗監(jiān)測系統(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;

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

  GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》

《評價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》

《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》

《企業(yè)能源審計(jì)技術(shù)通則-GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

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(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

3 項(xiàng)目概況

       貴州師范大學(xué)的前身——“國立貴陽師范學(xué)院”創(chuàng)建于1941年,是當(dāng)時(shí)全國僅有的八所國立師范學(xué)院之一;1950年10月更名為“貴陽師范學(xué)院”;學(xué)校地處有著“中國避暑之都”美譽(yù)的林城——貴州省省會(huì)貴陽市,現(xiàn)有三個(gè)校區(qū),分別座落在云巖區(qū)、白云區(qū)(求是學(xué)院)和花溪區(qū),占地面積2800余畝。有全日制在校學(xué)生3.6萬人。 

        本項(xiàng)目重點(diǎn)要解決基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化的收集與存儲(chǔ);建立能耗監(jiān)測與公示平臺(tái),在能源消耗一線直接展示能源利用效率;通過對學(xué)校各區(qū)域電、水等能源介質(zhì)的統(tǒng)一綜合管理,使得學(xué)校能對各區(qū)域設(shè)備能源使用情況進(jìn)行查詢分析,幫助學(xué)校管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機(jī)會(huì),提高機(jī)場的能源利用效率,科學(xué)有效地管理能源使用,從而降低能源使用費(fèi)用,為建立節(jié)約型社會(huì)發(fā)揮作用。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

       安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以工作站主機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái),它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示:貴州師范學(xué)院教育實(shí)踐訓(xùn)練中心綜合樓能耗管理系統(tǒng)分為站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層及現(xiàn)場設(shè)備層,現(xiàn)場共有120只多功能電力儀表,多功能儀表的型號為PZ96L-E4/KC。

 

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

 

5 系統(tǒng)軟件模塊

       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;

通過表計(jì)計(jì)量的主要為電能消耗,界面下方顯示電能的當(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;

       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;

        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;

       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;

       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;

       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;

       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、功率因數(shù)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(dòng);可對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序(大值、小值);

數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

 

         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

6 前景展望

       根據(jù)貴州師范學(xué)院教育實(shí)踐訓(xùn)練中心綜合樓能耗管理系統(tǒng)運(yùn)行效果分析,建立典型能耗分析模型,統(tǒng)一分析。

       建立建筑能耗計(jì)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(shí)通過計(jì)量收費(fèi)、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。

       選擇節(jié)能設(shè)備。

       再好的節(jié)能設(shè)備,管不住浪費(fèi)也無法發(fā)揮節(jié)能效果,通過增加自動(dòng)化節(jié)能設(shè)備,制定設(shè)備運(yùn)行策略,減少人為干預(yù),集中管控,使節(jié)能設(shè)備正在實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

       通過能耗監(jiān)測系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果,展現(xiàn)節(jié)能效果。

7 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)能重點(diǎn),做好貴州師范學(xué)院教育實(shí)踐訓(xùn)練中心綜合樓的節(jié)能工作,對促進(jìn)和帶動(dòng)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):

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求[2008]114號文

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