蘇州市某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用
安科瑞 梅岑彬 18761500144
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,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(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。本文介紹蘇州市某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司綜合建筑,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型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控。
關(guān)鍵詞: 大型公共建筑;辦公樓;能耗監(jiān)測系統(tǒng);
1 引言
目前,我國已經(jīng)是世界上的二大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國,統(tǒng)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(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,計量先行。
2 設(shè)計依據(jù)
建筑能耗監(jiān)測系統(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監(jiān)測系統(tǒng)》設(shè)計和開發(fā),設(shè)計依據(jù)充分、標(biāo)準(zhǔn)完善。
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監(jiān)測系統(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監(jiān)測系統(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監(jiān)測系統(tǒng)樓宇分項(xiàng)計量設(shè)計安裝技術(shù)導(dǎo)則》
《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(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監(jiān)測系統(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監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書》
能耗計量裝置國家及行業(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
蘇州市某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司能源消耗包括電、空調(diào),其中用電部分包括一個變電所,4臺變壓器;空調(diào)部分主要包括酒店制冷機(jī)房冷熱量計量裝置。能耗監(jiān)測系統(tǒng)用于對酒店各分項(xiàng)、分類能耗的在線監(jiān)測。整個能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的總體架構(gòu)由一個節(jié)能監(jiān)管中心、一個現(xiàn)場采集計量系統(tǒng)組成,計量系統(tǒng)之間通過局域網(wǎng)進(jìn)行通訊。設(shè)置能源管理中心,將各用能節(jié)點(diǎn)安裝的能源計量數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)傳至數(shù)據(jù)中心,酒店領(lǐng)導(dǎo)和后勤管理人員依據(jù)不同權(quán)限可訪問中心服務(wù)器,實(shí)時查看能耗情況。系統(tǒng)管理平臺軟件采用C/S結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)完整的管理、操作功能,對客戶端的用戶,在通過多種授權(quán)驗(yàn)證后,同樣提供查詢、數(shù)據(jù)分析結(jié)果展示、管理、監(jiān)控等功能。
4 設(shè)備選型
4.1 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;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。 安裝方式:嵌入式
4.2 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(xiàng)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。
5 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,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算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1所示:蘇州市某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司能耗系統(tǒng)站控管理層及網(wǎng)絡(luò)通訊層。現(xiàn)場總共有12個配電房,在每個配電房內(nèi)都配有通訊采集箱,通訊采集箱內(nèi)設(shè)有環(huán)網(wǎng)交換機(jī)及通訊管理機(jī),進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1
該建設(shè)項(xiàng)目蘇州市某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司低壓配電房內(nèi)安裝的148塊DTZY1296智能電表,電表通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議,配置一臺10口智能網(wǎng)關(guān)采集電表數(shù)據(jù); 配電室外安裝的4臺流量計HW-LED250,直接通過RS-485總線連接至監(jiān)控值班室,并在監(jiān)控值班室配置一臺10口智能網(wǎng)關(guān)采集流量計數(shù)據(jù),流量計HW-LED250為標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議;
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2
6 系統(tǒng)軟件模塊
綜合能耗展示
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)登陸成功進(jìn)入主頁面,主頁面顯示該建筑的建筑圖片,建筑基本信息,建筑當(dāng)月分項(xiàng)用電餅圖和各種能源的消耗量。根據(jù)所選的建筑,對其建筑圖片進(jìn)行加載,可以選擇時間查看建筑能耗情況,選擇建筑或時間后自動刷新,默認(rèn)為當(dāng)天。 支路能耗概況
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)可以根據(jù)分類能耗的支路名稱查詢用能情況,顯示當(dāng)日和當(dāng)月的用能峰值、當(dāng)日用能、當(dāng)月用能、當(dāng)年用能以及昨天同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比較情況;以柱狀圖顯示過去48小時、31天、12個月、3年的能耗情況;以曲線圖顯示15分鐘的負(fù)荷用能****(電表顯示功率曲線,流量表顯示流速曲線),并顯示當(dāng)前值、15分鐘內(nèi)的值。 支路用能
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)可以統(tǒng)計各支路某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路,點(diǎn)擊‘加載數(shù)據(jù)’查看各支路用能趨勢,可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進(jìn)行查詢,并可以將支路用能顯示合計,以圖表形式顯示。 分項(xiàng)能耗概況
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)可以按照分項(xiàng)進(jìn)行能耗統(tǒng)計與顯示。其中,日分項(xiàng)用能同比分析圖顯示不同分項(xiàng)的當(dāng)日與昨日能耗柱狀圖(藍(lán)色柱表示今日,綠色柱表示昨日);用能餅圖顯示各分項(xiàng)過去31天的用能占比;堆積圖顯示各分項(xiàng)過去31天的能耗趨勢;分項(xiàng)用能排名圖顯示被選中分項(xiàng)對應(yīng)能耗值排名前10位的支路。
分項(xiàng)用能
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)可以統(tǒng)計各分項(xiàng)某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路,‘加載數(shù)據(jù)’查看分項(xiàng)中各支路用能趨勢,可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進(jìn)行查詢。這里的支路都是通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中分類分項(xiàng)的配置而來,默認(rèn)查詢的是當(dāng)月的能耗。
能耗數(shù)據(jù)同比環(huán)比分析
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)可將各種類型(電、水、氣)和各主要耗能設(shè)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(yàn)節(jié)能效果,根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績效考核,以及節(jié)能目標(biāo)的修正。 圖表導(dǎo)出 Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)可將分析的結(jié)果、繪制的圖、表導(dǎo)出到Excel中。
用戶管理
Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)用戶權(quán)限管理采用分級模式,為系統(tǒng)管理員、后勤管理人員、設(shè)備維護(hù)人員三級,并對所有操作自動進(jìn)行帶時標(biāo)事件記錄,可建立良好的反事故措施。
為了使實(shí)時系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行,整個系統(tǒng)提供可靠的安全保護(hù)措施,所有的系統(tǒng)操作員能夠根據(jù)權(quán)限大小賦予某特性,這些特性規(guī)定了各個操作員對系統(tǒng)及各種活動的適用范圍,如用戶名,口令字,操作權(quán)限及操作范圍等特性。
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、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)查詢功能;
配置項(xiàng)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(xiàng)能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、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)的計量儀表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計劃,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
7 前景展望
根據(jù)蘇州市某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司能耗運(yùn)行效果分析,建立典型能耗分析模型,統(tǒng)一分析。
7.1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(fèi)、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。
7.2選擇節(jié)能設(shè)備(節(jié)能燈、變頻器、熱量回收裝置)。
7.3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。
7.4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。
8 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,做好蘇州某房地產(chǎn)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(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。
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