時間:2015-04-22 11:14:02來源:安科瑞 吳海英
摘要:大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)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(jié)能大戶和節(jié)能重點,做好公共建筑節(jié)能工作,對促進和帶動全社會節(jié)能工作,實現(xiàn)節(jié)能減排目標,落實“轉方式、調結構”重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹金陵金橋工業(yè)園區(qū)配電系統(tǒng),采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-5000型建筑能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)園區(qū)內所有租戶的實時用電采集,征收電費,同時針對公共用電區(qū)域有效管理,降低能耗。
關鍵詞:大型公共建筑 辦公樓 能耗管理系統(tǒng);
1引言
目前,我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產國和消費國,統(tǒng)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(jié)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(jié)能空間,建筑節(jié)能的推廣已經(jīng)勢在必行,節(jié)能降耗,計量先行。
相關地方規(guī)范要求“建筑能耗管理系統(tǒng)應作為新建建筑設備設施系統(tǒng)的組成部分,列入建設規(guī)劃;核工院三期工程屬于大型公共建筑辦公樓,上海能耗監(jiān)測設計依據(jù)主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能監(jiān)測工程技術規(guī)范。
2設計依據(jù)
建筑能耗管理系統(tǒng)依照住房和城鄉(xiāng)建設部制定的《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)》設計和開發(fā),設計依據(jù)充分、標準完善。
a.住房和城鄉(xiāng)建設部技術要求
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)樓宇分項計量設計安裝技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設與維護技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)建設、驗收與運行管理規(guī)范》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)軟件開發(fā)指導說明書》
b.各省市建筑用能監(jiān)測工程技術方案
DGJ08-2068-2012《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
DBJ/T13-158-2012《福建省公共建筑能耗管理系統(tǒng)技術規(guī)范》
c.能耗計量裝置國家及行業(yè)標準
DL/T645-1997多功能電能表通信規(guī)約
DL/T645-2007多功能電能表通信規(guī)約
CJ/T188-2004戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件
GB/T19582-2008基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范
3項目概況
本項目位于金海路1000號,本項目主要針對于新建建筑進行監(jiān)測,本次監(jiān)測范圍主要為為負一層4座變電所及新食堂。
7#變電所:68臺多功能網(wǎng)絡儀表(1臺ACR330EFLH和67臺ACR220EFL)
8#變電所:69臺多功能網(wǎng)絡儀表(1臺ACR330EFLH和68臺ACR220EFL)
9#變電所:58臺多功能網(wǎng)絡儀表(1臺ACR330EFLH和57臺ACR220EFL)
10#變電所:30臺多功能網(wǎng)絡儀表(1臺ACR330EFLH和29臺ACR220EFL)
新食堂:19臺多功能網(wǎng)絡儀表(19臺ACR220EFL)
4項目需求
該項目已有我司一套電能管理系統(tǒng),系統(tǒng)軟件除增加現(xiàn)有儀表外,需將原有電能管理數(shù)據(jù)(約500臺設備)納入新系統(tǒng)中。
本次主要針對對原有系統(tǒng)軟硬件進行升級維護,保障原有操作風格的情況下,需實現(xiàn)以下功能:
1).網(wǎng)絡結構圖顯示;系統(tǒng)一次圖顯示;網(wǎng)絡結構圖顯示;
2).電參量的遠程實時動態(tài)采集;
3).系統(tǒng)運行負荷曲線;
4).主進線諧波分析棒圖顯示
5).遠程抄表;電能管理;
6).運行事件記錄及查詢功能;
7).設備通訊異常實時采集顯示;
8).綜合能耗分析;
9).分類能耗分析;
10).同比能耗分析;
11).工作日/非工作日能耗分析;
12).分區(qū)域用能統(tǒng)計功能;
5設備選型
a.多功能網(wǎng)絡儀表
功能:有功電度、電流、電壓、有功功率、功率因素
精度等級:變電所饋線不低于0.5級、樓層動力柜出線回路不低于1.0級
互感器精度:不低于0.5級
電氣接口:RS-485
通信協(xié)議:MODBUS、DL/T645
安裝位置:變電所所有回路、樓層照明及插座用電、動力用電、空調用電及特殊用電。
安裝方式:嵌入式
b.數(shù)據(jù)采集的功能
1)提供計量裝置靜態(tài)信息人工錄入功能能按各計量裝置、各分類、分項能耗的關系進行設置;
2)能靈活設置各計量裝置通信協(xié)議、通信通道以及計量裝置名稱、配置位置等基本屬性;
3)能在線監(jiān)測系統(tǒng)內各計量裝置和傳輸設備的通信狀態(tài),具故障報警提示功能;
4)能靈活設置系統(tǒng)內各采集設備數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集周期。不宜大于15min。
6系統(tǒng)架構
總系統(tǒng)圖
7#、8#變電所
9#、10#變電所及新食堂
施工布線方案:
1)、10#變電所通過1根屏蔽雙絞線拉設至9#變電所通訊采集箱,約100米的線纜鋪設距離,走地庫橋架(3-4米高度)。
2)、9#變電所通過1根單模4芯光纖拉設至31#樓1層機房,通過車庫上端橋架和路面地下電井穿線,約500-600米的線纜鋪設距離;在9#變電所安裝1臺8口通訊采集箱。
3)、7#變電所拉設3根屏蔽雙絞線至8#變電所通訊采集箱,約100米的線纜鋪設距離,走地庫橋架。
4)、8#變電所安裝1臺8口的通訊采集箱,通過1根單模4芯光纖拉設至9#樓地下室變電所原有采集箱內(同時更換該采集箱的光電轉換器,換成MIE-1205S),,通過車庫上端橋架和路面地下電井穿線,光纖的鋪設距離約400米。
5)、新食堂19臺多功能網(wǎng)絡儀表通過1根屏蔽雙絞線拉設至9#樓地下室變電所,線纜鋪設距離約300-400米,該部分線纜有100米的距離需走綠化草坪(沿草坪和路沿),穿管鋪設。
6)、31#樓原B1層機房拉設一根單模4芯光纖至1層機房,走地庫原有橋架,約100米的線纜鋪設距離。
值班室布置方案:
7系統(tǒng)軟件模塊
a.網(wǎng)絡結構圖顯示
實時顯示了進線回路和各個饋電回路的三項電流值。
b.電參量的遠程實時動態(tài)采集
可以對各個配電間和樓宇中相應電表的電流、功率、電能參數(shù)進線任意時刻查詢,并可點擊報表打印按鈕打印出來。還可以將查詢到的數(shù)據(jù)導出到Excel表格中。
c.系統(tǒng)運行負荷曲線
通過選擇變壓器回路,設置好起始時刻、間隔時間,點擊界面上的搜索曲線,就可以查看這一時段相應進線回路的電流負荷趨勢曲線。
d.主進線諧波分析棒圖顯示
查看主進線回路的電流和電壓2-31次諧波的百分含量。
e.遠程抄表;電能管理
f.運行事件記錄及查詢功能
g.設備通訊異常實時采集顯示
h.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;
建筑物中的能耗分類雖然較多,但是能通過表計計量的主要有電、水、氣、可再生能源,界面下方顯示這四類能耗的當日逐時用能曲線;單擊每個分類能耗的上部區(qū)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(jù)項目要求替換;
a.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;
b.分類能耗支路用能統(tǒng)計報表
可靈活選擇支路,并統(tǒng)計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能;
通過透視表功能強大,用戶可進行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計,并對數(shù)據(jù)進行組合排序;
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示;
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel;
c.分類能耗支路分時段用能統(tǒng)計
可對各支路分時段(尖、峰、平、谷)用能進行統(tǒng)計;
通過在基礎數(shù)據(jù)中設置各分時段(尖、峰、平、谷)用能單價,可統(tǒng)計分時段用能的金額;
此項功能需配合使用帶有復費率功能的電力儀表;
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel;
d.分類能耗支路非工作日用能
統(tǒng)計對各支路工作日和非工作日用能,非工作日可通過系統(tǒng)靈活設置
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel;
e.分類能耗支路同比分析
統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能;
a.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(shù),并計算出差值;
時間精度到分鐘;
b.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(shù)(例如電壓、電流、功率、功率因素、諧波等),具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關,查詢時不可跨月;
數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行排序(最大值、最小值);
數(shù)據(jù)可導出至Excel;
c.分類能耗支路用能集抄
將當前支路與其下級支路的用能值進行對比,計算出差值和相差百分比;
當兩者相差百分比超出特定值時以醒目顏色提示;
此項功能主要是為了保證能耗計量體系的完整、數(shù)據(jù)的核對;
d.部門用能績效考核
在系統(tǒng)中設置每個部門的用能計劃值,并與實際值進行比較
e.分項、區(qū)域、部門用能界面
f.配置選項
依照相關技術規(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(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(qū)域能耗分析功能模塊
8前景展望
根據(jù)金陵金橋工業(yè)園能耗運行效果分析,建立典型能耗分析模型,對園區(qū)能耗統(tǒng)一分析。
建立建筑能耗計量體系,把脈建筑能耗,發(fā)現(xiàn)能耗黑幕,節(jié)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(jié)能改造成果。
再好的節(jié)能設備,管不住浪費也無法發(fā)揮節(jié)能效果,通過增加自動化節(jié)能設備,制定設備運行策略,減少人為干預,集中管控,使節(jié)能設備正在實現(xiàn)節(jié)能。
通過能耗管理系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果,最大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。
9結束語
大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)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(jié)能大戶和節(jié)能重點,做好核工院三期公共建筑辦公大樓的節(jié)能工作,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。
參考文獻:
[1].住房和城鄉(xiāng)建設部技術要求
[2].DGJ08-2068-2012《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
作者簡介:吳海英,本科,任職單位:安科瑞電氣股份有限公司。
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