中測院能耗管理系統的設計及應用

艾優花

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和節能重點，做好公共建筑節能工作，對促進和帶動全社會節能工作，實現節能減排目標，落實“轉方式、調結構”重大戰略具有重要意義。本文介紹中國測量技術研究院，采用智能電力儀表DTSD1352-C采集現場的用電量。系統采用現場就地組網的方式，通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-5000建筑能耗管理系統實現配電回路用電量的實時采集及分析。

關鍵詞：大型公共建筑；中國測量技術研究院；能耗管理系統；ACREL-5000; DTSD1352-C； 

1 引言

  目前，我國是世界上的能源生產和消費大國，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勢在必行，節能降耗，計量先行。

  相關地方規范要求“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 《工業企業能源管理導則》

《評價企業合理用電技術導則GB》

《企業節能規劃編制通則》

《企業能源審計技術通則-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       戶用計量儀表數據傳輸技術條件

GB/T 19582-2008     基于Modbus協議的工業自動化網絡規范

3 項目概況

  中國測試技術研究院是國家法定計量技術機構、產品質量監督檢驗機構，是專業從事測試與標準研究的科研事業單位。我院始建于1965年，其前身是中國計量科學研究院分院， 2000年底，由*劃轉四川省人民政府屬地化管理，為四川省人民政府直屬公益類科研事業單位。 院下設力學研究所、電子研究所、光學研究所、輻射研究所、化學研究所、聲學研究所、流量研究所、機械研究所、生物研究所9個專業研究所；國家相關部委*在我院成立了：國家傳感器質量監督檢驗中心、國家計量器具產品質量監督檢驗中心（成都）、國家防災減災分析測試中心（成都）、國家質量檢測動員中心、國家食品復檢實驗室等機構。全國生化檢測標準化技術委員會、全國機動車運行安全技術檢測設備標準化技術委員會。

  本項目要解決基礎能耗數據的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲；建立能耗監測與公示平臺，在能源消耗一線直接展示能源利用效率；通過對中國測量技術研究院各實驗樓的電、水等能源介質的統一綜合管理，對各實驗樓設備的能源使用情況進行查詢分析，從而幫助后勤管理人員發現潛在的節能機會，提高能源利用效率，科學有效地管理能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節約型社會發揮作用。

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時數據采集、開關狀態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絡結構，如系統結構圖所示：中國測量技術研究院能耗管理系統站控管理層、網絡通訊層及現場設備層，現場共有400多只多功能電力儀表，多功能儀表的型號為DTSD1352-C。

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用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區域，可跳轉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，建筑物圖片可根據項目要求替換；

  分類能耗主界面

  反映某分類能耗（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，增長百分比及增加值；

  反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢；

  反映某分項能耗的當月用能餅圖；

  反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖；

  分類能耗支路用能統計報表

  可靈活選擇支路，并統計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能；

  通過表功能強大，用戶可進行多種數據統計，并對數據進行組合排序；

  統計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

  統計數據可導出至Excel；

  分類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，非工作日可通過系統靈活設置

  統計數據可導出至Excel；

  分類能耗支路同比分析

  統計各支路當年每月用能及去年同期用能；

  分類能耗支路用能集抄

  查詢各支路任意兩個時間的表計讀數，并計算出差值；

  時間精度到分鐘；

  分類能耗支路分時段用能趨勢分析

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

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

數據可導出至Excel;

  配置選項

  依照相關技術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型、型號、生產廠家等基本信息，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、分時段用能統計、參數查詢功能；

  配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱等信息；

  配置分項能耗統計時涉及到的計量表計、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能耗分項用能分析小模塊中的功能；

  配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項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域對應的計量儀表、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 前景展望

  根據中國測量技術研究院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，發現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時通過計量收費、績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，管不住浪費也無法發揮節能效果，通過增加自動化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實現節能。

  通過能耗監測系統提供的同環比分析數據量化節能改造成果，展現節能效果。

7 結束語

  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和節能重點，做好中國測量技術研究院的節能工作，對促進和帶動節能工作，實現節能減排目標具有重要意義。