安科瑞 陳聰 周潔 陳正 于洋

摘要：隨著社會生活水平的提高，經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，人們對能源的需求逐漸增長，由此帶來的能源危機日益嚴重。一個學校如何實時的了解、分析和控制學校的能源消耗已成為需要解決的迫在眉睫的難題。傳統(tǒng)的能源消耗智能以月/季度/年為周期進行，然而學校是每日、每時都在進行，能源消耗也是每日、每時的發(fā)生。本文介紹義蓬街道初級中學擴建項目，采用安科瑞智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測、管理。 關(guān)鍵詞：學校；能耗監(jiān)測系統(tǒng)；ACREL-5000; 能耗管理系統(tǒng) 
    1 引言
  隨著節(jié)能工作的深入，能源利用狀況的科學化管理手段日趨多樣。能耗管理系統(tǒng)可實時監(jiān)控學校各種能源的詳細使用情況，為學校查找能耗弱點，促進學校管理水平的提高及運營成本的降低，為節(jié)能降耗提供直觀科學的依據(jù)。作為一種有效的管理工具和新興的管理手段，能耗管理系統(tǒng)在大型公共建筑、學校，醫(yī)院等領(lǐng)域已有應(yīng)用。義蓬街道初級中學擴建項目Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理降低能耗提高效率。
2 設(shè)計依據(jù)
GB-T 15587-2008  《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》
                   《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導則GB》
                   《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》
                   《企業(yè)能源審計技術(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)計規(guī)范》
能耗計量裝置國家及行業(yè)標準
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 項目概況
  義蓬街道第一初級中學擴建項目主要監(jiān)視的配電室以及樓層多功能儀表，共計159只AMC96。
4 系統(tǒng)架構(gòu)
  安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)學校現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至后臺能耗網(wǎng)關(guān)然后通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至的監(jiān)控主機。
該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。其中學校儀表分布在配電室以及樓層，所有儀表通過485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至門衛(wèi)，經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)至系統(tǒng)主機從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。5 系統(tǒng)軟件模塊
綜合能耗主界面 
 
  主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當月分項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，默認為當天。
支路用能 
 
  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。系統(tǒng)可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行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。
分項能耗統(tǒng)計 
 
  系統(tǒng)可以按照分項進行能耗統(tǒng)計與顯示。其中，日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當日與昨日能耗柱狀圖（藍色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過去31天的能耗趨勢；分項用能排名圖顯示被選中分項對應(yīng)能耗值排名靠前位的支路。
分項用能報表  
  系統(tǒng)可以統(tǒng)計各分項某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分項中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel。
能耗的同比環(huán)比分析 
 
  系統(tǒng)可將各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進行同比環(huán)比分析，檢驗節(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)能目標的修正。統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能；
用能數(shù)據(jù)檢查 
 
  系統(tǒng)可以統(tǒng)計某段時間內(nèi)各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示（紅色區(qū)域），確保計量體系的完整性、準確性。
配置選項
  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；
  配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據(jù)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(yīng)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(qū)域?qū)?yīng)的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊。
5 前景展望
  根據(jù)學校能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。
  建立建筑能耗計量體系：針對學校的用電結(jié)構(gòu)，監(jiān)控至配電室層級，能正確無誤的統(tǒng)計進出線回路，要滿足電能守恒原理即進線電能為出線電能總和（誤差率在3%左右）。
  對采集數(shù)據(jù)存儲，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可滿足報表查詢及導出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢，給客戶更好的體驗。
  診斷出高能耗點：管理人員可通過系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對性的對各個回路同比及環(huán)比分析，通過一階段分析可找出高能耗點。
  通過能耗分析改進管理運營模式：學校針對高能耗點，正對性的改進管理運行如：在下班期間通知各個小組關(guān)燈、關(guān)機器，同時列入績效考核；在工作期間對用電負荷較大回路可錯峰，減少同時間負荷過大；通過能耗數(shù)據(jù)可減低學校運營成本。
  6 結(jié)束語
  義蓬街道初級中學擴建項目能耗管理系統(tǒng)是在能源問題日益緊張，能源價格不斷上漲的背景下，針對學校能耗問題而設(shè)計。在建設(shè)能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負擔，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計分析結(jié)果更能有效地幫助學校管理者根據(jù)能耗情況，做出正確的分析，對今后的發(fā)展做出正確的決策，對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。