王蒙蒙

上海安科瑞电气股份有限公司    上海嘉定  201801

1、引言

  随着中国城市化进程的推进、经济的发展，我国建筑能耗总量呈持续增长的态势，并且增长速度有越来越快的趋势。目前，我国已经是世界上的第二大能源生产国和消费国，统计显示，我国建筑能耗约占全国总能耗的28%，在我国每年新建的20亿平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，仅有4%采取了节能措施。如果任由建筑能耗照此速度增长，必然给中国能源供应安全带来*的压力，因此建筑节能势在必行。本文通过对欧森国际B座能耗监测系统案例的分析，简单介绍下Acrel-5000能耗监测系统在办公建筑项目中的应用。

2、设计依据

  《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则》     

  《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则》

  《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项计量设计安装技术导则》

  《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则》

  《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范》

  《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

  《公共建筑节能改造技术规范》(行业规范)JGJ176-2009

  《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T229-2010

  《民用建筑能耗数据采集标准》DL/T448-2000

  《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

  《西安市公共建筑能耗监测系统技术规范》DBJ61/T97-2015

    其他相关国家和地方现行标准

3、项目概况

  欧森国际B栋位于陕西省西安市雁塔区经二十二路以东、科技五路以南。总建筑面积约为45992.28 m²，建筑高度94.6米，地上二十二层地下二层。                           

  本此项目共有一间变配电室，位于地下一层，共有106个进出线回路，其中除去电容柜和备用出线回路还有60个进出线回路。配电柜上安装的60块斯菲尔多功能电力仪表，采用RS-485总线组网接入能耗分析管理系统，系统主机安装在地下一层消防控制值班室。

  上海安科瑞电气股份有限公司于2017年承接了欧森国际B座能耗监测系统的设计与实施。系统采用Acrel-5000型能耗监测系统，主要实现对本栋大楼的用电量的在线监测，方便了对该建筑的能耗管理。

4、系统架构

  安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以工作站主机、通讯设备、测控单元为基本工具，为欧森国际B座的实时数据采集提供了基础平台，它可以构成任意复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，现场合计60块电力仪表，如系统结构图所示：

5、系统软件模块

综合能耗主界面

反映建筑物当年用能各分类能耗和折算为标准煤的综合能耗，界面下方显示用电的当日逐时用能曲线。

分类能耗主界面

 反映某分类能耗（例如电）当日及昨日同期、当月及上月同期、当年及上年同期的用能及对比，增长百分比及增加值；

 反映某分类能耗过去48小时、过去31天、过去12个月、过去3年的用能趋势；

 分类能耗支路用能统计报表

 可灵活选择支路，并统计某段时间内支路用能的日、月、周、季、年用能；

 通过透视表功能强大，用户可进行多种数据统计，并对数据进行组合排序；

 统计数据可通过柱状图、点线图、堆积图、饼图等多种图表展示；

 统计数据可导出至Excel；

 分项能耗概况

  按照分项进行能耗统计与显示。其中，日分项用能同比分析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图（蓝色柱表示今日，绿色柱表示昨日）；用能饼图显示各分项过去31天的用能占比；堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势；分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名前10位的支路。

统计数据可导出至Excel；

分项用能

  统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。选择需要查询的支路，‘加载数据’查看分项中各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询。这里的支路都是通过基础数据中分类分项的配置而来，默认查询的是当月的能耗。

统计数据可导出至Excel；

参数查询

  查询各回路戓支路某段时间内的参数，以曲线的形式反映趋势（具体可以查询的参数与安装的仪表有关，查询时不能跨月，且绘制曲线时以1分钟为间隔），电力参数可以多选。

  配置选项

  依照相关技术规范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等，其中建筑面积等信息将用能单位面积能耗分析；

  配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息，并添加该型仪表所能提供的监测参数信息，此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能；

  配置项目中使用到的所有计量仪表，保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息；

  配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息，可根据项目情况灵活配置，此处配置信息将影响各分类能耗分项用能分析小模块中的功能；

  配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划，完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块；

  配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例，完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块。

6、硬件选型

  站控管理层采用一台工控机、一台在线式UPS电源。通讯层设备采用一台8口能耗网关。

  现场设备层: 是数据采集终端，主要由智能仪表组成，电力仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器和交换机到达监控主机，现场仪表通过双绞线以手拉手方式进行通讯连接，每根总线的仪表数量在25只以内。

  本项目的监控点位于欧森国际B座的变配电室，变配电室内的60块电力仪表分为三根总线分别接入到数据采集箱内的能耗网关上。

7、软件设计思路

  能耗监测系统软件设计所要遵循的原则是：系统的安全性、系统的实用性、系统的实时性、系统的稳定性、系统的可扩展性、系统的易维护性。

8、前景展望

  根据欧森国际能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

  建立建筑能耗计量体系，把脉建筑能耗，发现能耗黑幕，节能改造更有针对性，同时通过计量收费、绩效考核等管理措施巩固节能改造成果。

  选择节能设备。

  再好的节能设备，管不住浪费也无法发挥节能效果，通过增加自动化节能设备，制定设备运行策略，减少人为干预，集中管控，使节能设备正在实现节能。

  通过能耗监测系统提供的同环比分析数据量化节能改造成果，*大程度的展现节能效果。

9、结束语

  随着能源的日益紧张，节能降耗成为大型建筑智能化建设的必然选择，本文介绍的Acrel-5000能耗监测系统，能监控耗能设备的运行状况，并能根据采集到的数据绘制出各种报表、分析曲线、图形等，便于分析研究，为智能建筑的节能技术提供参考。该系统运行安全、可靠，*地方便了用户的使用。随着社会的发展，能源的日益紧张，实现对分类能耗、分项能耗的远程监测与管理成为智能建筑发展的必然趋势。

参考文献

  任致程、周中编著  电力电测数字仪表原理与应用指南 中国电力出版社 2007.4

  朱立泉 变配电系统的智能管理系统分析  智能建筑电气技术  2007年第1卷第4期

作者简介：

  王蒙蒙，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电