貴州師范學院教育實踐訓練中心綜合樓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。本文介紹貴州師范學院教育實踐訓練中心綜合樓，采用智能電力儀表PZ96L-E4/KC采集現場的用電量。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-5000型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；貴州師范學院；能耗管理系統；ACREL-5000;PZ96L-E4/KC；

1 引言

        目前，我國已經是世界上能源生產國和消費大國，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

       貴州師范大學的前身——“國立貴陽師范學院”創建于1941年，是當時全國僅有的八所國立師范學院之一；1950年10月更名為“貴陽師范學院”；學校地處有著“中國避暑之都”美譽的林城——貴州省省會貴陽市，現有三個校區，分別座落在云巖區、白云區（求是學院）和花溪區，占地面積2800余畝。有全日制在校學生3.6萬人。

        本項目重點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；通過對學校各區域電、水等能源介質的統一綜合管理，使得學校能對各區域設備能源使用情況進行查詢分析，幫助學校管理人員發現潛在的節能機會，提高機場的能源利用效率，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：貴州師范學院教育實踐訓練中心綜合樓能耗管理系統分為站控管理層、網絡通訊層及現場設備層，現場共有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

       根據貴州師范學院教育實踐訓練中心綜合樓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，做好貴州師范學院教育實踐訓練中心綜合樓的節能工作，對促進和帶動節能工作，實現節能減排目標具有重要意義。