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(dá)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(diǎn)，做好公共建筑節(jié)能工作,，對促進(jìn)和帶動全社會節(jié)能工作,，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，落實(shí)“轉(zhuǎn)方式,、調(diào)結(jié)構(gòu)"重大戰(zhàn)略具有重要意義,。本文介紹西安高新第二十一小學(xué)能耗監(jiān)測及電力監(jiān)控系統(tǒng)，采集現(xiàn)場配電室的高壓綜保以及低壓電力儀表,，儀表就地組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,，通過Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電運(yùn)行狀況的監(jiān)測，保證配電的可靠性,；通過Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個學(xué)校用電的監(jiān)測分析,。
關(guān)鍵詞：學(xué)校建筑,；能耗監(jiān)測系統(tǒng)；ACREL-5000; 電力監(jiān)控系統(tǒng),；ACREL-2000
1 引言
目前,，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，統(tǒng)計(jì)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(fèi)非常嚴(yán)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(jì)量先行。
大力開展綠色建筑行動,，以綠色,、循環(huán)、低碳理念指導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè),，有利于提高資源能源使用效率,，緩解資源能源供需緊張矛盾；有利于降低社會總能耗,，減少污染物排放,，確保完成節(jié)能減排任務(wù);有利于促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，培育節(jié)能環(huán)保,、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);有利于提高建筑舒適性,、健康性，改善群眾生產(chǎn)生活條件,。各級,、各部門要把開展綠色建筑行動作為大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，進(jìn)一步增強(qiáng)責(zé)任感和緊迫感,，統(tǒng)籌規(guī)劃,，狠抓落實(shí)，推動城鄉(xiāng)建設(shè)走上綠色,、循環(huán),、低碳的科學(xué)發(fā)展軌道，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會全面,、協(xié)調(diào),、可持續(xù)發(fā)展,。
2 設(shè)計(jì)依據(jù)
GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》
《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》
《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》
《企業(yè)能源審計(jì)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(jì)規(guī)范》
u 能耗計(jì)量裝置國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
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(jì)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(xiàng)目概況
西安高新第二十一小學(xué)位于西安市長安區(qū)楓丹白露苑西面，現(xiàn)場共1間配電室,，10KV微機(jī)保護(hù)6臺，低壓電表114塊,，水表1塊,，熱量表1塊。
本項(xiàng)目重點(diǎn)要解決基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的智能化,、自動化,、可視化、可量化的收集與存儲,；建立能源管理平臺,、實(shí)現(xiàn)能源的集中化管理；深入分析能源消耗過程與趨勢,；建立能耗監(jiān)測與公示平臺,。通過對此項(xiàng)目的用電統(tǒng)一綜合管理，可以對各區(qū)域設(shè)備能源使用情況進(jìn)行查詢分析,，幫助管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機(jī)會,，最大限度地提高能源利用效率，科學(xué)有效地管理能源使用,，從而降低能源使用費(fèi)用,，為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。
同時為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)及對危險源實(shí)時監(jiān)控,。還需要對現(xiàn)場的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓,、電流、功率以及各開關(guān)量信號等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)控,。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常,，能夠及時檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施,，避免安全事故的發(fā)生,。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間,。
4 系統(tǒng)架構(gòu)
安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以工作站主機(jī),、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,，為大型公共建筑的實(shí)時數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理提供了基礎(chǔ)平臺,，它可以和其他樓宇自動化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)構(gòu)成復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該能耗系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
5 系統(tǒng)軟件模塊
u 綜合能耗主界面
反映建筑物當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗,，并計(jì)算得到單位面積能耗,；
通過表計(jì)計(jì)量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當(dāng)日逐時用能曲線,；單擊每個分類能耗的上部區(qū)域,，可跳轉(zhuǎn)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(xiàng)目要求替換,；
u 分類能耗主界面
反映某分類能耗（例如電）當(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期,、當(dāng)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(xiàng)能耗的當(dāng)月用能餅圖,；
反映某分類能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖；
u 分類能耗支路用能統(tǒng)計(jì)報表
可靈活選擇支路,，并統(tǒng)計(jì)某段時間內(nèi)支路用能的日,、月、周,、季,、年用能；
通過透視表功能強(qiáng)大,，用戶可進(jìn)行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排序；
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可通過柱狀圖,、點(diǎn)線圖,、堆積圖、餅圖等多種圖表展示,；
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel,；
u 分類能耗支路非工作日用能
統(tǒng)計(jì)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(shè)置
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel,；
u 分類能耗支路同比分析
統(tǒng)計(jì)各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能,；
u 分類能耗支路用能集抄
查詢各支路任意兩個時間的表計(jì)讀數(shù)，并計(jì)算出差值,；
時間精度到分鐘,；
u 分類能耗支路分時段用能趨勢分析
可查詢?nèi)我恢纺扯螘r間內(nèi)的用能參數(shù)（例如電壓、電流、功率,、功率因數(shù)等）,，具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關(guān)，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(biāo)操作放大、縮小,、移動,；可對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序（最大值、最小值）,；
數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
u 配置選項(xiàng)
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(xiàng)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(jì),、分時段用能統(tǒng)計(jì),、參數(shù)查詢功能；
配置項(xiàng)目中使用到的所有計(jì)量儀表,，保存計(jì)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(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)時涉及到的計(jì)量表計(jì),、所占比例,、運(yùn)算方式等信息，可根據(jù)項(xiàng)目情況靈活配置,，此處配置信息將影響各分類能耗分項(xiàng)用能分析小模塊中的功能,；
配置各部門用能對應(yīng)的計(jì)量儀表、運(yùn)算方式,、所占比例以及部門用能計(jì)劃,，完成此項(xiàng)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(jì)量儀表、運(yùn)算方式,、所占比例,，完成此項(xiàng)配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊
u 配電系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控
在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜及低壓進(jìn)出線回路的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，如：三相電壓,、電流,、有功功率、無功功率,、功率因數(shù),、頻率等。
u 通訊狀態(tài)
系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài),。紅色表示通訊正常,，綠色表示通訊異常。如下圖所示：
u 事件告警記錄
事件告警記錄功能,，主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間,，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因。
u 電參量報表
參數(shù)抄表功能,，主要對10KV配電柜及低壓配電各回路的電參數(shù)進(jìn)行查詢,。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能,。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),，方便用戶修改回路名稱。
6 前景展望
根據(jù)西安高新第二十一小學(xué)項(xiàng)目能耗運(yùn)行效果分析,，建立典型能耗分析模型,，統(tǒng)一分析。
u 建立建筑能耗計(jì)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(jì)量收費(fèi),、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。
u 選擇節(jié)能設(shè)備,。
u 再好的節(jié)能設(shè)備,，管不住浪費(fèi)也無法發(fā)揮節(jié)能效果，通過增加自動化節(jié)能設(shè)備,，制定設(shè)備運(yùn)行策略,，減少人為干預(yù)，集中管控，使節(jié)能設(shè)備正在實(shí)現(xiàn)節(jié)能,。
u 通過能耗監(jiān)測系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果,，展現(xiàn)節(jié)能效果。
7 結(jié)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(dá)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(diǎn),，做好西安高新第二十一小學(xué)項(xiàng)目的節(jié)能工作，對促進(jìn)和帶動節(jié)能工作,，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義,；同時實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,，實(shí)時顯示中心配電室內(nèi)各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進(jìn)出線回路的運(yùn)行狀態(tài),，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框,、報警聲音提示，該系統(tǒng)運(yùn)行安全,、可靠,、穩(wěn)定，保證了大型公共建筑的用電可靠度,。
參考文獻(xiàn)：
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求[2008]114號文
作者簡介：
作者簡介：
侯文莉,，女，本科 安科瑞電氣股份有限公司,，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電
