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淺析某工業(yè)大學(xué)校園能耗監測管理平臺應用

點(diǎn)擊次數:107 更新時(shí)間:2024-06-21

韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要:隨著(zhù)經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源消耗和環(huán)境污柴問(wèn)題日趨嚴重,節能和減排工作還步成為用能單位關(guān)注的點(diǎn)。投有行業(yè)作為社會(huì )重要的組成部分,同時(shí)也是重要的能源消耗大戶(hù)。因此,全國高校已經(jīng)逐步把建設綠色校園作為主要任務(wù),從管理節能概念入手,建設校園節能和能耗監管系統,促進(jìn)學(xué)校長(cháng)期良性的快速發(fā)展?!靶@能耗監測管理平臺"的建設為高校提供了校園能耗與監測的一個(gè)管理平臺,確保校園正常救學(xué)、科研的能源需求和實(shí)現有效節能。

關(guān)鍵詞:校園;能耗;能耗監測;管理平臺;數據采集

1引言

隨著(zhù)全國高校進(jìn)一步推動(dòng)節約型校園建設,提高能源管理水平,近百所高校依據住房和城鄉建設部和教育部聯(lián)合出臺的《高等學(xué)校節約型校園建設管理與技術(shù)導則》和《高等學(xué)校校園建筑能耗監管系統建設技術(shù)導則》的要求,積極建設“校園能耗監測管理平臺"。某工業(yè)大學(xué)長(cháng)安校區建設節約型校園節能監管平臺,用以掌握校園建筑能耗的實(shí)時(shí)數據,對校園各種能源系統進(jìn)行分布式監控與集中管理。通過(guò)節能監管平臺可實(shí)現校園(部分樓宇)用能的實(shí)時(shí)在線(xiàn)分類(lèi),分項,分戶(hù)監測和計量,自動(dòng)化節能控制,能耗數據自動(dòng)采集與存儲,數據統計與分析、數據遠程傳輸,數據顯示和打印,數據顯示發(fā)布等,使學(xué)校能源管理部門(mén)對能源系統進(jìn)行有效的監控與管理:為校園節能降耗研究,設計與改(建)造提供參考數據:對已實(shí)施節能改造的建筑提供節能效果參考數據。

2監管平臺簡(jiǎn)介

能耗監測管理平臺軟件是校園節能監管系統的核心,常電股份能耗監管平臺軟件滿(mǎn)足校園能源管理需求,符合《高等學(xué)校節約型校園建設管理與技術(shù)導則》和《高等學(xué)校校園建筑能耗監管系統建設技術(shù)導則》中有關(guān)能源統計、審計及監管技術(shù)要求。平臺構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫.能自動(dòng)完成能耗數據的采集工作,自動(dòng)生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告,能科學(xué)的控制能耗設備的運行方式,給出好的的能耗運行方案。

2.1校園能耗監測管理平臺設計構架和功能要求

能耗監測管理平臺由一套包含操作系統,數據庫系統軟件具備數據收集、統計、分析及管理的應用軟件組成,具備以下基本功能。

(1)平臺總覽:多面展示學(xué)校節能監管的整體情況。

(2)能耗實(shí)時(shí)監測:實(shí)時(shí)監測校區,部門(mén),建筑及計量表具的水,電等數據情況。

(3)能耗數據統計:對能耗數據規范報表統計,自動(dòng)生成統計表單,可便捷查詢(xún)有關(guān)數據。

(4)能耗分析引擎:提供能耗趨勢及能耗數據的同期、同類(lèi)、分項和分部門(mén)比較。

(5)能耗數據上報:滿(mǎn)足上報技術(shù)規范要求,對接陜西省數據能耗平臺并按要求上傳。

(6)診斷預測評估:提供節能診斷、超限報警、能耗預測、節能管理測評等常用管理功能。

(7)能耗定額管理:提供能耗定額分配、追加、修改報警、事件記錄及使用明細查詢(xún)功能。

(8)報修維護管理子系統:實(shí)現網(wǎng)上報修、報修處理流程、報修查詢(xún),報修統計分析等。

(9)能源審計報告:可新增、編輯、生成審計報告。

(10)學(xué)校能耗公示:按能耗公示要求,可進(jìn)行社會(huì )公示或校園內部公示。

(11)變電所監控子系統:實(shí)現與能耗平臺無(wú)縫的對接。

(12)路燈控制子系統:實(shí)現與能耗平臺的無(wú)縫對接。

(13)系統集成:實(shí)現后擴展系統的對接。

2.2校園能耗監測管理平臺系統構成

2.2.1平臺系統架構的設計思路

(1)某工業(yè)大學(xué)能耗監管平臺,設計包括計量表具,數據采集器設備,數據傳輸網(wǎng)絡(luò ),數據中轉站,數據服務(wù)器,管理平臺軟件等形成完整的節能監管系統架構,以便更好地支持平臺的多功能擴展,保證系統性能穩定和平臺多角色分權限使用等多種實(shí)用效果。

(2)平臺系統架構設計遵循節能管理理念與客觀(guān)規律,按照節能管理的理念、和要求,理順系統框架內容的先后順序,使管理人員在系統操作中能夠按照能源管理的思路、要求與規律,對全校的電力,燃氣以及水資源合理利用進(jìn)行有效的管控。

(3)能耗軟件兼容性強,協(xié)議開(kāi)放,軟件操作界面簡(jiǎn)單、方便、易于維護,同時(shí)保證監管平臺項目的完整性和后續擴展的空間。

2.2.2系統架構的設計要求

(1)平臺系統的信息采集,以各類(lèi)單體建筑為基本單元安裝各種儀表及信息采集器具。硬件計量系統,負責計量數據采集,硬件控制的實(shí)現,狀態(tài)信息的表達等,網(wǎng)絡(luò )、通訊系統負責硬件計量系統和應用層的數據交互。

(2)平臺系統應具備能耗數據實(shí)時(shí)采集,香詢(xún)和通訊,遠程傳輸,自動(dòng)分類(lèi)統計、數據分析,指標比對、圖表顯示、報表管理、數據儲存、數據上傳、設備管理等功能,滿(mǎn)足校園節能監管內容及要求。

(3)平臺系統主要有能耗監管平臺:電能計量監管系統系統:給水管網(wǎng)監測管理,低壓配電監測管理系統,智能照明監測管理系統組成。

3校園建筑耗能分析

3.1校園建筑電耗分項分類(lèi)分析

校園建筑分類(lèi)能耗中電耗比例大,是校園建筑節能監管的重點(diǎn)。

3.1.1按用電系統分類(lèi)將電量分為如下4項實(shí)施分項電耗數據采集:1照明插座用電:2空調用電:3動(dòng)力用電:4特殊用電。其中,特殊區域用電是指不屬于建筑物常規功能的用電設備的用電,特殊用電的特點(diǎn)是能耗密度高、占總電耗比重大的用電設備及設施。特殊用電設施一般包括信息、廚房餐廳、游泳池,實(shí)驗室或其它特殊用電設施,特殊用電設備指校園內大型高耗電科研設備。對此建立專(zhuān)門(mén)的設備設施“耗電臺帳"做好耗電公示,加強用電管理。對動(dòng)力用電和空調用電應采用多功能電能表計量和監測,監測和計量其三相電流、電壓、有功功率,有功電度、無(wú)功功率、無(wú)功電度,有功功率因數、頻率、總話(huà)波含量功能。提高用電質(zhì)量,確保用電安全。

3.1.2按校園建筑的分類(lèi)進(jìn)行采集和統計的各類(lèi)建筑耗電數據。如辦公類(lèi)建筑耗電、教學(xué)類(lèi)建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等,對數據分門(mén)別類(lèi)的分析,提供領(lǐng)導決策,提高管理效能。

3.1.3按學(xué)校部門(mén)劃分進(jìn)行采集和統計的部門(mén)耗電數據。將依據《學(xué)校用電定額管理辦法》和《學(xué)校能源管理辦法》,加強用電管理,避免不合理用電及浪費。

3.2校園建筑水資源消耗分類(lèi)分析

校園內使用的水資源主要有全校區實(shí)驗大樓、體育館、工程訓練、人經(jīng)學(xué)院、管理學(xué)院、計算機學(xué)院、自動(dòng)化學(xué)院、理學(xué)院,土木力學(xué)學(xué)院,電子信息學(xué)院,動(dòng)力學(xué)院,游泳館,游泳池、污水廠(chǎng)、天然氣站等樓宇計量監測。

3.2.1校園內水資源消耗的具體分類(lèi)為

行政辦公建筑、教學(xué)樓建筑、科研樓建筑、圖書(shū)館、綜合樓建筑、場(chǎng)館建筑、食堂餐廳學(xué)生宿舍、學(xué)生浴室(開(kāi)水房),大型或特殊實(shí)驗室、校醫院交流、校園綠化、景觀(guān)用水等。采用常電股份“電子遠傳水表",該水表具有監測和計量的功能,主干管上大口徑水表應具有監測和計量流量、水壓等數據,進(jìn)行分類(lèi)計量,分類(lèi)管理。

3.2.2校園內水資源消耗實(shí)行分類(lèi)計量

各計量點(diǎn)明確了計量責任單位,負責計量點(diǎn)所消耗的水量。同時(shí),學(xué)校應制定《學(xué)校用水計劃管理實(shí)施細則》,實(shí)行用水總量控制,計劃管理,季度考核,定期公示,公眾監督,控制過(guò)度用水和浪費的現象。

3.3利用“管理平臺"設計水平衡測試方案

依據管理平臺的功能設計,將學(xué)校的給排水管網(wǎng)圖輸人管理平臺用水系統管理軟件,建立學(xué)校地下水管網(wǎng)地理信息系統。在給排水管網(wǎng)系統合理設計計量監測采集點(diǎn),通過(guò)分階段,分層次,分區域采用一次平衡法進(jìn)行水平衡測試,通過(guò)軟件系統數據分析,即可測算校園用水綜合漏失率、排水率、廢水回用率以及學(xué)生日人均綜合用水量,日人均生活用水量和校園綠化單位面積耗水量等用水考核指標:同時(shí)通過(guò)實(shí)時(shí)采集監控,減少管網(wǎng)系統的“跑、冒、滴、漏",降低學(xué)校用水綜合漏失率,實(shí)現通過(guò)水平衡測試達到節水減排的目的。

4依托管理平臺制定節能措施,達到節能降耗的目的

某工業(yè)大學(xué)長(cháng)安校區節能監管平臺項目建設保證可靠,質(zhì)量好,操作維護方便,充分滿(mǎn)足席主要求。實(shí)現校園用能的實(shí)時(shí)在線(xiàn)分類(lèi),分項,分戶(hù)監測和計量,自動(dòng)化節能控制能耗數據自動(dòng)采集與存貯,數據統計與分析、數據遠程傳輸數據顯示和打印,數據顯示發(fā)布等,使學(xué)校能源管理部門(mén)對能源系統進(jìn)行有效的監控與管理,為校園節能降耗研究,設計與改(建)造提供參考數據,對已實(shí)施節能改造的建筑提供節能效果真實(shí)數據。

4.1實(shí)行用電定額管理

依據管理平臺計量統計、分析對比功能,對校園各學(xué)院部門(mén),直屬單位及經(jīng)濟實(shí)體等根據不同的耗電性質(zhì),如辦公,教學(xué),科研及經(jīng)營(yíng)等的實(shí)際耗電量,結合理論計算的耗電量,通過(guò)不斷修訂,制定出各部門(mén)科學(xué)合理的“用電定額"。堅持定額管理,超額自付,節余留用的原則,經(jīng)濟實(shí)體應全額自付,避免過(guò)度用電和開(kāi)口耗電的現象。

4.2實(shí)行校園用水計劃指標管理

根據校園內水資源消耗的具體分類(lèi),結合各類(lèi)建筑的面積人員流動(dòng)量,工作時(shí)間等因案,以及實(shí)際的耗水情況分析推算制定出校園內各類(lèi)用水的年度計劃指標,季度計劃指標,月計劃指標。借助管理平臺實(shí)時(shí)監控,在計劃指標5%內上下浮動(dòng)為正常用水情況,超出時(shí)應及時(shí)查找原因,堵塞漏洞。

5安科瑞建筑能耗分析系統

5.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統是用戶(hù)端能源管理分析系統,在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析,通過(guò)對用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細分和統計,以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況,便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣,有效節約能源,為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶(hù)可按照有關(guān)規定實(shí)施能源計算,分析現狀,查找問(wèn)題,挖掘節能潛力,提出切實(shí)可行的節能措施,并向縣級以上管理節能工作的部門(mén)報送能源計算報告。

5.2應用場(chǎng)所

適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區、大型物業(yè)、學(xué)校、醫院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監測與管理的系統設計、施工和運行維護。

5.3系統功能

5.3.1系統概況

平臺運行狀態(tài),當月能耗折算、地圖導航,各能耗逐時(shí)、逐月曲線(xiàn),當日,當月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。

5.3.2用能概況

對建筑、部門(mén)、區域、支路、分類(lèi)分項等用能進(jìn)行對比,支持當日逐時(shí)趨勢、當月逐日趨勢曲線(xiàn)、分時(shí)段能耗統計對比、總能耗同環(huán)比對比。

5.3.3用能統計

對建筑、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類(lèi)能源用能進(jìn)行統計,支持報表數據導出EXCEL,支持選擇建筑數據進(jìn)行生成柱狀圖。

5.3.4復費率統計

復費率報表按日、月、年統計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析。支持數據導出到EXCEL。

5.3.5同比分析

對建筑、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進(jìn)行用能數據同比分析。

5.3.6能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑時(shí)段內各類(lèi)能源從源頭到末端的的能源流向,支持按原始值和折標值查看。

5.3.7夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線(xiàn)、餅圖等形式對選擇支路分類(lèi)能源在時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統計對比,支持導出報表。

5.3.8設備管理

設備管理包括,設備類(lèi)型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶(hù)合理管理設備,確保設備的運行。

5.3.9用戶(hù)報告

用戶(hù)報告針對選定的建筑自動(dòng)統計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢,并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結果,針對用電提供單獨的復費率用能分析,報告可編輯。

6系統硬件配置

應用場(chǎng)景

型號

圖 片

保護功能

建筑能耗管理系統

Acrel-5000web

采用泛在物聯(lián)、云計算、大數據、移動(dòng)通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶(hù)提供能源數據采集、統計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務(wù),平臺可以廣泛應用于多種領(lǐng)域。

智能網(wǎng)關(guān)

ANet-1E2S1

采用嵌入式硬件計算機平臺,具有多個(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò )接口,作為信息采集系統中采集終端與平臺系統間的橋梁,能夠根據不同的采集規約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據采集匯總,并使用相應的規約轉發(fā)現場(chǎng)設備的數據給平臺系統。

高壓重要回路或低壓進(jìn)線(xiàn)柜

APM810

具有全電量測量,電能統計,電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò )通訊等功能,主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設計,當客戶(hù)需要增加開(kāi)關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入輸出,SD卡記錄,以太網(wǎng)通訊時(shí),只需在背部插入對應模塊即可。

APM520

三相全電量測量,2-63次諧波,不平衡度,支持付費率,越限告警,SOE,4-20mA輸出。

低壓聯(lián)絡(luò )柜、出線(xiàn)柜

AEM96

三相多功能電能表,均集成三相電力參數測量及電能計量及考核管理,提供上24時(shí)、上31日以及上12月的電能數據統計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測,帶有開(kāi)關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現“遙信"和“遙控"功能,并具備告警輸出,可廣泛應用于多種控制系統,SCADA系統和能源管理系統中。

動(dòng)力柜

ACR120EL

測量所有的常用電力參數,如三相電流、電壓,有功、無(wú)功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能,非常適合于實(shí)時(shí)電力監控系統。

DTSD1352

DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進(jìn)行時(shí)鐘、費率時(shí)段等參數設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實(shí)現數據交換。

AEW100

三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。

照明箱

DTSD1352

DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進(jìn)行時(shí)鐘、費率時(shí)段等參數設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實(shí)現數據交換。

DDSD1352

DDSD1352單相電子式電能表主要用于計量低壓網(wǎng)絡(luò )的單相有功電能,同時(shí)可測量電壓、電流、功率等電量,具有紅外通訊功能,并可選配RS485通訊功能,方便用戶(hù)進(jìn)行用電監測、集抄和管理??伸`活安裝于配電箱內,實(shí)現對不同區域和不同負荷的分項電能計量,統計和分析。

DDS1352

單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,正反向電能計量,紅外及RS485通訊,電流規格10(60)A,有功電能精度1級。無(wú)功精度2級,尺寸:1P

ADW300/4G

計量低壓網(wǎng)絡(luò )的三相有功電能,具有RS485通訊和470MHz無(wú)線(xiàn)通訊功能,方便用戶(hù)進(jìn)行用電監測、集抄和管理??伸`活安裝于配電箱內,實(shí)現對不同區域和不同負荷的分項電能計量,統計和分析。

ARCM300T-Z-4G

三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。

給水管道

水表

計量流經(jīng)給水管道用水的體積總量,適用于單向水流,采用電子直讀技術(shù),通過(guò)RS485總線(xiàn)直接輸出表盤(pán)數據。

7結論

常電股份校園建筑節能監測管理平臺,有效的為高等學(xué)校的能源管理,節能工作及節約型校園建設,提供了一個(gè)而科學(xué)的管理平臺。使高校的能源管理及節能工作走上了精益化管理之路,助力高校后勤管理工作步入科學(xué)發(fā)展的道路。

【參考文獻】

[1]朱云.西北工業(yè)大學(xué)校園能耗監測管理平臺應用案例分析[J].科綠色校園節能建設.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版.

作者介紹

韓歡慶,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為建筑能耗系統的設計與應用


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