摘要:大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%,但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%,大型公共建筑单位面积年耗电量达到70~300KWh,为普通居民住宅的10~20倍。公共建筑是节能大户和节能重点,做好公共建筑节能工作,对促进和带动全社会节能工作,实现节能减排目标,落实“转方式、调结构”重大战略具有重要意义。本文介绍永旺梦乐城一期综合建筑,采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式,组网后通过现场总线通讯并远传至后台,通过Acrel-5000型建筑能耗监测系统实现变电所配电回路用电的实时监控。
关键词:大型公共建筑;办公楼;能耗监测系统;
1 引言
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。大型公共建筑不但能耗密度高,而且能源浪费非常严重,具有巨大的节能空间,建筑节能的推广已经势在必行,节能降耗,计量先行。
2 项目概况
永旺梦乐城一期地址位于广州增城经济技术开发区内,区域内拥有广深高速、广惠高速、107国道等粤港澳大湾区骨干交通网络,广东永旺综合百货超市(GMS)也将入驻,增城将添大型商业综合体。永旺梦乐城一期能源消耗包括4个变电所,8台变压器。能耗监测系统用于对企业各分项、分类能耗的在线监测。整个能耗在线监测系统的总体架构由一个节能监管中心、一个现场采集计量系统组成,计量系统之间通过局域网进行通讯。设置能源管理中心,将各用能节点安装的能源计量数据通过局域网传至数据中心,企业领导和后勤管理人员依据不同权限可访问中心服务器,实时查看能耗情况。系统管理平台软件采用C/S结构,可以实现完整的管理、操作功能,对客户端的用户,在通过多种授权验证后,同样提供查询、数据分析结果展示、管理、监控等功能。
3 设备选型
多功能网络仪表
功能:有功电度、电流、电压、有功功率、功率因素
精度等级:变电所馈线不低于0.5级;互感器精度:不低于0.5级
电气接口:RS-485
通信协议:MODBUS、DL/T645
安装位置:变电所所有回路。
安装方式:嵌入式
数据采集的功能
1 提供计量装置静态信息人工录入功能能按各计量装置、各分类、分项能耗的关系进行设置;
2 能灵活设置各计量装置通信协议、通信通道以及计量装置名称、配置位置等基本属性;
3 能在线监测系统内各计量装置和传输设备的通信状态,具故障报警提示功能;
4 能灵活设置系统内各采集设备数据数据采集周期。不宜大于15min。
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,为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台,它可以和检测、控制设备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,如系统结构图1所示:永旺梦乐城一期能耗系统站控管理层及网络通讯层。现场总共有1个配电房,在配电房内都配有通讯采集箱,通讯采集箱内设有环网交换机及通讯管理机,进行数据交换。
系统结构图1
该建设项目永旺梦乐城一期低压配电房内安装的180块PZ80-E3/C智能电表,98块ACR120EFL智能电表,电表通讯协议为标准MODBUS-RTU协议,配置2台8口智能网关采集电表数据;
5 系统软件模块
综合能耗展示
Acrel-5000能耗管理系统登陆成功进入主页面,主页面显示该建筑的建筑图片,建筑基本信息,建筑当月分项用电饼图和各种能源的消耗量。根据所选的建筑,对其建筑图片进行加载,可以选择时间查看建筑能耗情况,选择建筑或时间后自动刷新,默认为当天。
支路能耗概况
Acrel-5000能耗管理系统可以根据分类能耗的支路名称查询用能情况,显示当日和当月的用能峰值(电能对应最大需量值)、当日用能、当月用能、当年用能以及昨天同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比较情况;以柱状图显示过去48小时、31天、12个月、3年的能耗情况;以曲线图显示15分钟的负荷用能走势(电表显示功率曲线,流量表显示流速曲线),并显示当前值、15分钟内的最大值和最小值。
支路用能
Acrel-5000能耗管理系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。选择需要查询的支路,点击‘加载数据’查看各支路用能趋势,可根据已有的日期或者自定义时间进行查询,并可以将支路用能显示合计,以图表形式显示。
分项能耗概况
Acrel-5000能耗管理系统可以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
Acrel-5000能耗管理系统可以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。
能耗数据同比环比分析
Acrel-5000能耗管理系统可将各种类型(电、水、气)和各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环比分析,检验节能效果,根据分析结果执行节能绩效考核,以及节能目标的修正。
图表导出
Acrel-5000能耗管理系统可将分析的结果、绘制的图、表导出到Excel中。
用户管理
Acrel-5000能耗管理系统用户权限管理采用分级模式,为系统管理员、后勤管理人员、设备维护人员三级,并对所有操作自动进行带时标事件记录,可建立良好的反事故措施。
为了使实时系统能够安全稳定运行,整个系统提供可靠的安全保护措施,所有的系统操作员能够根据权限大小赋予某特性,这些特性规定了各个操作员对系统及各种活动的适用范围,如用户名,口令字,操作权限及操作范围等特性。
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 前景展望
根据永旺梦乐城一期能耗运行效果分析,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(节能灯、变频器、热量回收装置)。
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,展现节能效果。
7 结束语
大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%,但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%,大型公共建筑单位面积年耗电量达到70~300KWh,为普通居民住宅的10~20倍。公共建筑是节能大户和节能重点,做好苏州凯誉房地产公共建筑办公大楼的节能工作,对促进和带动节能工作,实现节能减排目标具有重要意义。