能耗管理系统的设计与应用

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”重大战略具有意义。本文介绍青岛蓝海新港城二期项目，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量信号。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型能耗管理系统实现配电回路用电监测、管理。

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。青岛蓝海新港城二期位于青岛市市南区四川路25号，工程总用地面积19994平方米，总建筑61203.64平方米，其中地上建筑面积34530平方米，地下26673.64平方米；地下停车数：384辆（地下共2层）。青岛蓝海新港城二期项目建筑使用功能相对固定，但是能源消耗量大，为了响应节能减排的号召，实现能源精细化管理，通过设置大楼能源管理系统，采取合适的能源消耗计量考核方式，可以实时的检测相应管理区域的水、暖、电能源的消耗状况，用经济的、行政的手段强制培养人们合理使用水、暖、电能源的良好使用习惯及水电的计费，起到减少不必要的能源浪费。

2、设计依据

《公共建筑节能检测系统技术规范》

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-2008）

《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

《智能建筑工程质量验收规范》（GB/T50339-2003）

《评价企业合理用电技术导则GB》

《企业节能规划编制通则》

《企业能源审计技术通则-GB》

GBT23331-2009《能源管理体系要求》

GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》

能耗计量装置及行业标准

DL/T 645-1997多功能电能表通信规约

DL/T 645-2007多功能电能表通信规约

GB/T 19582-2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3、系统架构

安科瑞Acrel-5000能耗管理系统根据青岛蓝海新港城二期项目现场实际情况组网，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至消防控制中心的采集器上，进而通过网络将数据上传至服务器上。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，站控管理层、网络通讯层和现场设备层。青岛蓝海新港城二期项目现场设备分布如下：

A区多功能仪表19台；B区多功能仪表17台；C区多功能仪表13台；D区多功能仪表15台。

4、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da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da值和小值。

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。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。

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。

5、前景展望

根据青岛蓝海新港城二期项目能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。建立建筑能耗计量体系，把握建筑能耗，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（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，大程度的展现节能效果。

6、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，做好青岛蓝海新港城二期项目的节能工作，对促进和带动节能工作，实现节能减排目标具有意义。

责任编辑：tzh