西安高新21小学能耗监测及用电监测系统的研究与应用

2022-07-30

摘要：大型公共建筑总面积不到城市建设总面积的4%，但总能耗却占全国城市总用电量的22%。是住宅的10到20倍。公共建筑是节能减排的重点。搞好公共建筑节能工作，对于推动和带动全社会节能工作，实现节能减排目标，实施“转变方式、节能减排”重大战略意义重大。调整结构”。本文介绍了西安高新第21小学的能耗监测和用电监测系统，采集现场配电室的高压综合保护和低压电表，并通过电表进行通信。现场总线经过本地联网和远程传输到后台，通过Acrel-2000电力监控系统实现对配电运行的监控，保证配电的可靠性； Acrel-5000建筑能耗监测系统实现了对全校用电量的监测和分析。

关键词：学校建设；能耗监测系统； ACREL-5000;电力监控系统； ACREL-2000

1 简介

目前，我国已经是世界第二大能源生产国和消费国。统计数据显示，我国建筑能耗占全国总能耗的28%左右。其中99%是能源密集型建筑；只有4%的既有建筑采取了节能措施。大型公共建筑不仅能耗密度高，而且能源浪费非常严重，节能空间巨大。推进建筑节能势在必行。

大力开展绿色建筑行动，以绿色、循环、低碳理念引导城乡建设，有利于提高资源能源利用效率，缓解资源能源供需矛盾，降低社会能源消耗总量，减少污染物排放，确保完成节能减排任务；有利于促进建筑业优化升级，培育节能环保、新能源等战略性新兴产业；有利于提高建筑物的舒适度和健康度，改善群众的生产生活条件。各级各部门要把绿色建筑行动作为大力推进生态文明建设的重要内容，进一步增强责任感和紧迫感，统筹兼顾、狠抓落实，推进绿色城乡建设、循环、低碳的科学发展轨道，促进经济社会全面协调可持续发展。

2 设计依据

GB-T 15587-2008《工业企业能源管理导则》

《企业合理用电评价技术指南》

《企业节能规划总则》

《企业能源审计技术通则-GB》

-2009《能源管理体系要求》

GB-50052-2009《供配电系统设计规范》

u 电能计量设备的国家和行业标准

DL/T 645-1997 多功能电能表通信协议

DL/T 645-2007 多功能电能表通信协议

CJ/T 188-2004 家用计量器具数据传输技术条件

GB/T 19582-2008 基于协议的工业自动化网络规范

3 项目概述

西安高新第21小学位于西安市长安区枫丹白露花园西侧。有配电室1个，10KV微机保护6个，低压电表114个，水表1个，热量表1个。

本项目的重点是解决基础能耗数据的智能化、自动化、可视化、可量化的采集和存储；建立能源管理平台，实现能源集中管理；深入分析能源消耗过程和趋势；建立能耗监测宣传平台。通过对本项目用电量的统一综合管理，可以查询和分析各区域设备的能源使用情况，帮助管理者发现潜在的节能机会，最大限度地提高能源利用效率，科学有效地管理能源使用能耗管理图片，从而减少能源消耗。利用成本在建设节约型社会中发挥作用。

同时，为了保证用电负荷的统计，用于生产管理和危险源的实时监控。还需要对现场的10KV高压配电柜和0.4KV低压配电柜的电压、电流、功率、各种开关信号等参数进行实时在线监测。一旦监控点的监控参数出现异常，可以及时发现报警，相关人员可以采取必要的措施，避免安全事故的发生。自动抄表功能节省人力物力，电流趋势曲线功能可直观显示各路工作状态及时间。

4 系统架构

Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以工作站主机、通讯设备、测控单元为基础工具，为大型公共建筑的实时数据采集和远程管理提供基础平台，可用于与其他楼宇自动化系统进行数据转发，形成复杂的监控系统。能耗系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：

系统结构图

5个系统软件模块

u 综合能耗主界面

反映当年建筑能耗和折算标准煤的综合能耗，计算单位面积能耗；

主要能耗以表计计量，界面下方显示当日每小时能耗曲线；点击各能耗类别上方区域，跳转到能耗类别能耗分析主界面；

可通过下拉框切换建筑，可根据项目需求更换建筑图片；

u 分类能耗主界面

反映某类（如用电量）当天与昨天同期、当月同期与上月同期、当年同期的能源消耗量与上年同期及比较、增幅及增加值；

反映某品类过去48小时、过去31天、过去12个月、过去3年的能耗趋势；

反映子项能耗的月度能量饼图；

反映一年中每个月某一类能源消耗的能源消耗的分析图；

u 分类能耗支路能耗统计报表

分支可灵活选择，可统计一定时间段内分支的日、月、周、季、年能耗；

通过数据透视表的强大功能，用户可以进行各种数据统计，并对数据进行组合和排序；

统计数据可以通过直方图、点线图、堆积图、饼图等各种图表展示；

统计数据可以导出到Excel；

u 非工作日支路能耗分类

各支路工作日和非工作日能耗统计，非工作日可通过系统灵活设置

统计数据可以导出到Excel；

u 分类能耗分支对比分析

各分支机构当年月度能耗和上年同期能耗统计；

u 分类能耗分支能耗采集副本

查询任意两次各支路的抄表，并计算差值；

时间精确到分钟；

u按时间段分类的能源消耗分支的能源消耗趋势分析

可查询任意支路在一定时间内的能耗参数（如电压、电流、功率、功率因数等）。可查询的具体参数与已安装的仪器和系统配置有关。查询不能跨越几个月；

数据以图表或表格的形式显示，图表可通过鼠标操作放大、缩小、移动；数据可以排序（最大值、最小值）；

数据可以导出到Excel；

u配置选项

根据相关技术规范配置建筑的基本信息，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于分析单位面积能耗；

配置项目中使用的仪表的类型、型号、厂家等基本信息，并添加该类型仪表提供的监控参数信息。这里的配置影响能耗统计、时间段能耗统计和参数查询。功能；

配置工程中使用的所有计量仪表，并保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代号、监控回路名称等信息；

可根据项目情况灵活配置分项能耗统计配置中涉及的表计、比例、计算方式等信息。这里的配置信息会影响到每个能耗类别和子项的能耗分析模块。函数在;

为每个部门的能源消耗配置相应的计量器具、计算方法、比例和部门能源消耗计划。完成此配置后，将启用部门能耗分析功能模块；

配置建筑物内某用能区域对应的计量表、计算方法、比例。完成此配置后，将启用区域能耗分析功能模块

u 配电系统实时监控

在系统图中，可以直观的看到各个10KV配电柜和低压进出回路的运行参数和状态，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等。

u 通讯状态

系统通讯结构示意图，主要展示系统的网络结构。系统采用分层分布式结构，在bay层监控设备的通讯状态。红色表示通信正常，绿色表示通信异常。如下图：

u 事件报警记录

事件报警记录功能，主要完成对查询时间段和发生时间的报警信息和事件的记录，为值班人员分析事故原因提供依据。

u 电参数报告

参数抄表功能，主要查询10KV配电柜及低压配电各回路的电气参数。支持随时查询电气参数，具有数据导出、报表打印等功能。该报表的每个循环名称都与数据库相关联，方便用户修改循环名称。

6 展望

根据西安高新21小学项目能耗运行效果分析，建立典型的能耗分析模型进行统一分析。

u 建立建筑能耗计量体系，把握建筑能耗脉搏，发现能耗黑幕，让节能改造更有针对性。

u 选择节能设备。

u 再好的节能设备，也控制不了浪费，发挥不出节能效果。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，节能设备正在实现节能。

u 通过能耗监测系统提供的同比分析数据，量化节能改造的结果，最大限度地发挥节能效果。

7 结论

大型公共建筑总面积不到城市建设总面积的4%，但总能耗却占全国城市总用电量的22%。 10到20次。公共建筑是节能减排的重点。做好西安高新21小学项目节能工作，对推动和带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。显示中央配电室各10KV配电柜回路及0.4KV低压配电进出回路的运行状态，并弹出报警对话框及报警声提示开合负载超限，系统运行安全、可靠、稳定，保证了大型公共建筑用电的可靠性。安科瑞侯雯丽返回搜狐，查看更多