地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑中的能耗分析管理系統(tǒng)

時(shí)間：2020-01-05作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：542

【摘要】：本文主要介紹了廣東某**局節(jié)約型建筑節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)，著重闡述了Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)軟件，及其實(shí)現(xiàn)分散式采集和集中控制管理的智能化節(jié)能監(jiān)控體系。

【關(guān)鍵詞】：機(jī)關(guān)大樓；智能電測(cè)表；建筑能耗分析

 

【正文】：

1. 前言

我國(guó)目前是世界上*二位能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。能源供應(yīng)的持續(xù)增長(zhǎng)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了重要的支撐；同時(shí)，能源消費(fèi)的**增長(zhǎng)，為世界能源市場(chǎng)創(chuàng)造了廣闊的發(fā)展空間。中國(guó)已經(jīng)成為世界能源市場(chǎng)**的重要組成部分，中國(guó)的發(fā)展對(duì)維護(hù)**能源*，正發(fā)揮著越來越重要的積極作用。

在我國(guó)，建筑能耗約占總能耗的27%以上，而且還在以每年1個(gè)百分點(diǎn)的速度增加。據(jù)*統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，我國(guó)每年城鄉(xiāng)建設(shè)新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80%以上為高能耗建筑；既有建筑近400億平方米，95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全國(guó)總能耗的比例逐年**上升，為應(yīng)對(duì)上述情況，我國(guó)新建建筑已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，這個(gè)比例已高達(dá)95.7%，但是，施工階段執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的比例僅為53.8%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但年耗電量約占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達(dá)地區(qū)同類建筑的1.5～2倍。

由此看來，節(jié)能減排是我國(guó)當(dāng)前及將來發(fā)展中所**面臨并亟待解決的重大問題。實(shí)際上，十一五規(guī)劃已經(jīng)為減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放**了具體的目標(biāo)，**印發(fā)的發(fā)展改革委會(huì)同有關(guān)部門**的《節(jié)能減排綜合性工作方案》，明確了中國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)任務(wù)和總體要求。

為了我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)的發(fā)展，為了我國(guó)能源的*，也為了把我國(guó)建設(shè)成一個(gè)和諧、現(xiàn)代化的文明社會(huì)，節(jié)能減排是**完成的既定目標(biāo)。為達(dá)到上述目標(biāo)，作為占總能耗1/4還多的建筑物，迫切需要建立一套完整的能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別**建立一套地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這是節(jié)能減排的必要措施。

 

系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)規(guī)范

建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在***的《地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》技術(shù)規(guī)范的出臺(tái)后完成設(shè)計(jì)和開發(fā)的。因此，設(shè)計(jì)依據(jù)充分、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正確，并且為節(jié)能減排提供了預(yù)留接口。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)的技術(shù)規(guī)范包括：

1、*技術(shù)要求

《地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》

《地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》

《地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)樓宇分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則》

《地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》

《地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理規(guī)范》

《地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書》

2、地區(qū)及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GB50052-2009    供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

DL/T 698      電能信息采集與管理系統(tǒng)

MODBUS_RTU   多功能電表通信規(guī)約

CJ/T 188-2004  戶用計(jì)量?jī)x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

GB 9254-1998   信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測(cè)量方法

GB/T 17168-1998  信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測(cè)量方法

GB/T 17626-1998  電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)

 

建筑能耗分析管理系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

廣東某市級(jí)**中心，總占地面積85畝，總建筑面積9.2萬平方米，工程建設(shè)投資4億元，建成后的機(jī)關(guān)大樓，供區(qū)*、*院、**、政法委在內(nèi)的政法系統(tǒng)單位辦公使用。

該項(xiàng)目有1#（**）、2#（*、*院）兩個(gè)變配電室，室內(nèi)的配電柜中安裝了安科瑞332塊PZ系列可編程智能電測(cè)表。為了能夠?qū)崿F(xiàn)電力參數(shù)實(shí)時(shí)遙測(cè)、電能計(jì)量、電能報(bào)表等功能，系統(tǒng)采用了Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，做到集中管理、集中控制，解決了值班人員現(xiàn)場(chǎng)抄表的煩瑣，及以往定期手工抄表帶來的低效率和數(shù)據(jù)**性不高的問題。并且預(yù)留了擴(kuò)展接口，可方便進(jìn)行水、氣以及其他能源消耗監(jiān)測(cè)的擴(kuò)展接入，具有投資少、簡(jiǎn)明實(shí)用、便于智能管理等優(yōu)點(diǎn)。

  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

**中心的值班室位于1#**負(fù)一層變配電室旁，配置一臺(tái)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；2#變配電室現(xiàn)場(chǎng)采用13根總線，使用一臺(tái)16口的串口服務(wù)器，通過光纖連接至1#值班室內(nèi)的交換機(jī)上；1#變配電室現(xiàn)場(chǎng)采用13根總線，使用一臺(tái)16口的串口服務(wù)器，連接至值班室內(nèi)的交換機(jī)；再通過大樓的局域網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)。

Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)采用了分布式結(jié)構(gòu)，按功能或區(qū)域進(jìn)行劃分，模塊化設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)分為三層，即現(xiàn)場(chǎng)層、中間層、主控層。

現(xiàn)場(chǎng)層主要任務(wù)是將現(xiàn)場(chǎng)的各種配電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和測(cè)量，并將采集和測(cè)量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。項(xiàng)目中主要使用了安科瑞PZ系列可編程智能電測(cè)表共計(jì)300余臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)300余點(diǎn)位的監(jiān)控及管理。以上設(shè)備均相互獨(dú)立完成各自的功能，不依賴主控計(jì)算機(jī)運(yùn)行，具備RS-485 通信接口，通過現(xiàn)場(chǎng)的RS-485總線將檢測(cè)到的各項(xiàng)電參數(shù)和狀態(tài)信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元—通訊服務(wù)器。

中間層位于現(xiàn)場(chǎng)層與主控層之間，采用**、嵌入式通訊服務(wù)器。通訊服務(wù)器負(fù)責(zé)把現(xiàn)場(chǎng)層儀表采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換上傳到主控層，是主控層與現(xiàn)場(chǎng)層的橋梁。

主控層位于1#**變配電室旁的值班室，配置**、高**性工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、UPS不間斷電源、打印機(jī)等。Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)安裝在主控計(jì)算機(jī)上，通過軟件的人機(jī)界面和各種控制功能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)大樓電力系統(tǒng)的能耗監(jiān)控及分析管理。

 設(shè)備參數(shù)列表

名稱	型號(hào)、規(guī)格	單位	數(shù)量	備注
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層
電力儀表等		只	332
站控管理層
工作站主機(jī)	EVOC IPC-810B	臺(tái)	1	研祥
顯示器	22W"液晶顯示器	臺(tái)	1	AOC
UPS電源	C1K	臺(tái)	1	SANTAK
打印機(jī)	HP 1007 A4幅面	臺(tái)	1	惠普
系統(tǒng)軟件	正版微軟WINDOWS XP/SP3	套	2	微軟
通訊機(jī)柜	8U壁掛式	面	12	本地采購(gòu)
操作臺(tái)	鋼木結(jié)構(gòu)含一椅	套	1	上海祥明
能耗分析軟件	系統(tǒng)組態(tài)軟件Acrel-5000	套	1	安科瑞
能耗分析軟件	數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟件Acrel-dbSQL	套	1	安科瑞
能耗分析軟件	電能管理軟件Acrel-EnerSys	套	1	安科瑞
能耗分析軟件	設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件Acrel-Driver	套	1	安科瑞
能耗分析軟件	報(bào)表分析軟件	套	1	安科瑞
網(wǎng)絡(luò)通訊層
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)	TP-LINK(8口)	臺(tái)	1	TP-LINK
工業(yè)通訊隔離器	I-7520R	臺(tái)	32	泓格
工業(yè)串口服務(wù)器	NPORT5630-16  RS485接口×16	套	2	MOXA
光電轉(zhuǎn)換器	MIE-1102S	套	24	兆越
工業(yè)開關(guān)電源	KDYA-DG75-24	套	12	華力

 系統(tǒng)功能介紹

現(xiàn)場(chǎng)低壓配電系統(tǒng)主要有8臺(tái)10/0.4 kV配電變壓器和2臺(tái)應(yīng)急發(fā)電機(jī)，本系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)低壓進(jìn)線及相應(yīng)配出回路的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

進(jìn)線回路采用PZxx-E4/KC，它能測(cè)量三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等多種電參量，并帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),帶RS485通訊接口。

配出回路采用PZxx-AI3/KC，它能測(cè)量三相電流，帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn)，帶RS485通訊接口。

進(jìn)入系統(tǒng)后通過遙測(cè)我們可以查看各回路的三相線電壓、電流、功率、電能等電參量。遙信功能則實(shí)現(xiàn)了顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警，斷路器變位時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如下圖2，高壓配電系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)了高壓回路的運(yùn)行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘；并在畫面上動(dòng)態(tài)顯示三相電流、線電壓。

圖2 1#（**）高壓配電系統(tǒng)圖

圖3的低壓配電系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)了運(yùn)行設(shè)備的電參量，其中包括：進(jìn)線三相電流，功率，功率，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流。

圖3 T1變壓器低壓配電系統(tǒng)圖

系統(tǒng)通訊狀態(tài)圖，可實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)各設(shè)備通訊運(yùn)行情況，見圖4。

圖4 1#（**）配電室通訊狀態(tài)

遠(yuǎn)程抄表功能，完成對(duì)各主要回路的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程集抄功能。并根據(jù)時(shí)間段可以查詢各回路的能耗情況，定期打印電能報(bào)表，見圖5。

圖5 電能報(bào)表

趨勢(shì)曲線，可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況，并進(jìn)行不同時(shí)間段之間的能耗曲線比較，見圖6。

圖6 趨勢(shì)曲線

 

 能耗管理系統(tǒng)實(shí)施效果

機(jī)關(guān)辦公大樓內(nèi)的能耗分析管理系統(tǒng)經(jīng)過近一年的運(yùn)行,已積累了一定量的能耗數(shù)據(jù)，管理人員已可以使用此系統(tǒng)對(duì)樓內(nèi)各分項(xiàng)系統(tǒng)、各個(gè)供電回路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),多次及時(shí)地糾正了個(gè)別辦公室在非工作時(shí)間忘記關(guān)燈、空調(diào)及辦公設(shè)備的行為。通過對(duì)歷史能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,已掌握了電耗在各大樓內(nèi)分項(xiàng)系統(tǒng)中的分布情況以及各部門的能耗情況。Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)為地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑的節(jié)能管理工作提供了客觀的量化依據(jù)。

 

 結(jié)束語(yǔ)

節(jié)能減排是我國(guó)當(dāng)前及將來發(fā)展中所**面臨并亟待解決的重大問題。此**中心項(xiàng)目上的成功應(yīng)用，證明了Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)為地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)建筑分項(xiàng)能耗的自動(dòng)采集，自動(dòng)匯總及分析，該系統(tǒng)能夠得到大型建筑實(shí)時(shí)能耗，并為降低其建筑能耗和提高建筑能效，提供了決策依據(jù)和參考；為進(jìn)一步推進(jìn)能耗統(tǒng)計(jì)，能源審計(jì)，能效測(cè)評(píng)等工作提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

 

 參考文獻(xiàn)：

[1]《電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》， 任致程、周中，中國(guó)電力出版社

[2]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2013.01.版

[3] [2008]114號(hào)文《關(guān)于印發(fā)地區(qū)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知》

 吳磊磊(1985-)，男，漢族，本科，工程師，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)

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《電能計(jì)量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝》（圖集號(hào)：11CDX008-5）由中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院及安科瑞電氣股份有限公司主編，以地區(qū)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合用電設(shè)備分項(xiàng)分類計(jì)量管理要求，介紹電能計(jì)量管理系統(tǒng)的組成和功能，提供用電設(shè)備能耗監(jiān)測(cè)與分析管理的設(shè)計(jì)方案。**介紹電能計(jì)量系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，直流、交流單相和三相用電設(shè)備電能計(jì)量、監(jiān)測(cè)的電路圖。給出了電能計(jì)量管理系統(tǒng)的示例和電能計(jì)量裝置選型及相關(guān)技術(shù)資料，供設(shè)計(jì)人員選用。適用于新建、改建、擴(kuò)建和節(jié)能改造的民用建筑及一般工業(yè)建筑用電設(shè)備的用電能耗監(jiān)控與管理。凡需要圖集的請(qǐng)?zhí)峁┵F單位名稱、部門、地址、郵編、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、郵箱等信息，傳真0510-86179835、郵件2880263324@或QQ2880263324至安科瑞吳磊磊工程師（13584169786）收，安科瑞電氣**贈(zèng)送。


江蘇安科瑞電器制造有限公司專注于智能馬達(dá)控制器,PZ可編程智能表,網(wǎng)絡(luò)多功能儀表,導(dǎo)軌式安裝電能表,溫度巡檢儀,低壓電流互感器,電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置,電力變送器等

• 詞條

  詞條說明

• 能耗管理分析系統(tǒng)在醫(yī)療衛(wèi)生建筑中的應(yīng)用

  1?概述 近些年我國(guó)的醫(yī)療事業(yè)發(fā)展迅速，引進(jìn)了相當(dāng)多的高科技醫(yī)療設(shè)備，醫(yī)療向大型化、集團(tuán)化發(fā)展，醫(yī)療技術(shù)水平可與歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)相媲美，同時(shí)帶來的則是能源消耗的直線上升，消耗的能源包括電、油、氣、水等，能源消耗量大。醫(yī)院屬于公共建筑，因此，對(duì)于醫(yī)院行業(yè)的能耗管理系統(tǒng)，我們希望達(dá)到的目的是在**一定的*性、舒適度和便利度的條件下實(shí)現(xiàn)在能源的消耗量下降的同時(shí)提高能源使用的品質(zhì)。在提**的

• 高校建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

  1、概述 我國(guó)大型公共建筑年耗電量約占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達(dá)地區(qū)同類建筑的1.5~2倍。 對(duì)于大型公共建筑而言，能源消耗情況非常復(fù)雜，只有實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)各耗能環(huán)節(jié)分項(xiàng)計(jì)量，才可能真正把實(shí)際各類系統(tǒng)的能耗狀況和合理的用能配額相比較，確定差異的形成，明確進(jìn)一步的節(jié)能潛力。 2、校園建筑能源管理系統(tǒng)的可行性分析 高等院校作為大型公共建筑中

• 關(guān)于油田系統(tǒng)能耗管理解決方案的應(yīng)用

  1概述 目前，我國(guó)石油化工行業(yè)中抽油機(jī)的保有量在10萬臺(tái)以上，電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘吭?500MW，每年耗電逾100億千瓦時(shí)。抽油機(jī)的運(yùn)行效率特別低，在我國(guó)平均效率為25.96%，而國(guó)外平均水平為30.05%，年節(jié)能潛力可達(dá)幾十億千瓦時(shí)；注水泵也是油田生產(chǎn)的重要設(shè)備，節(jié)能潛力十分**，它的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工作效率同樣關(guān)系到整個(gè)油田的經(jīng)濟(jì)效益。 基于油田生產(chǎn)系統(tǒng)的用電現(xiàn)狀，**利用能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行用電精細(xì)化管

• 能源管理系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用

  1?地鐵能耗分析 地鐵是大運(yùn)量的城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，也是耗電量的大戶。地鐵運(yùn)營(yíng)過程中消耗能源的主要形式是電能。根據(jù)對(duì)地鐵用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)分析，能耗主要分布在列車牽引用電和各種動(dòng)力照明設(shè)備用電，如通風(fēng)空調(diào)、自動(dòng)扶梯、照明、弱電設(shè)備等方面。圖1是地鐵各系統(tǒng)耗能分布圖。 圖1??地鐵各系統(tǒng)耗能分布圖 從圖1中可見，地鐵列車牽引用電和各種動(dòng)力照明用電量比例約各占50%。牽引