【节能学院】常熟市杨园小学能耗管理系统的设计及应用

时间：2020-12-02

朱鹍

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定

摘要：学校属大型公共机构建筑的重要组成部分之一,但目前大部分校园的能耗抄表数据不完整、不全面,造成管理不到位、能源利用存在较大的浪费现象。为了确保校园正常教学与科研的能源需求且实现有效节能,建立能源远程监控与管理系统、掌握校园能耗的实时数据、对校园各种能源系统进行分布式监控与集中管理。本文介绍常熟市杨园小学项目，采用安科瑞智能电力仪表采集配电现场的各种电参量，系统采用现场就地组网的方式，组网后通过Acrel-5000能耗监测系统实现各配电回路用电监测、管理。

关键词：学校；能耗监测系统；ACREL-5000

1 引言

随着社会生活水平的不断提高，学校设备越来越多，逐渐增加的空调、充电桩、教学设备等等导致用电量不断上升。我国高度重视能源供应及使用的现状，提倡创建节约型社会的现状，建设节约型校园对此有着深远意义。由于学校是社会人才的建设基地、储备中心，深入开展节约型校园建设工作，不仅可以促进学校本身的能源节能工作，降低学校的支出成本，还有利于促使广大学生树立节能环保意识，对我国整个社会今后的节能工作都起到深远影响。常熟市杨园小学Acrel-5000能耗管理系统的引入，有效地解决了精细计量、智能处理、动态分析、实时评估等节能减排的关键问题，为学校实施合同能源管理、实现技术节能和管理节能提供了随时随地、直观准确的计量核算和动态管控手段，有利于建立科学、系统的节能减排分析方法，完善节能减排的评价指标与体系，实现“感知～管控～再感知～再管控”的良性循环，深入挖掘节能潜力，持续优化节能方案，不断提高节能效益，实现节能目标。

2 现阶段校园能源使用痛点以及传统的管理手段的缺点

2.1 现阶段校园使用的痛点主要表现为以下几个方面：

2.2 不少学校开始响应号召，开展能源系统节能改造，所采用的传统节能系统仍有以下几点缺陷：

1）学校管理公共场所用电，*出现管控盲点，造成能源浪费。

2）没有实时的监测底层的设备，对设备的运行状态不明，需要投入大量人力来对设备进行维护检修

3）所有的用电设备无法集中统一管控

4）没有数据分析，无法发现高能耗点，也无法发掘节能潜力，及时调整用能措施

针对上述情况，安科瑞为常熟市杨园小学推出了能耗管理系统，主要监视的各楼层和变电所安装的多功能仪表，现场共计37只安科瑞自主生产的多功能仪表。

3 设计依据

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

CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件

4 系统架构

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系统根据公建现场实际情况，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至后台能耗网关然后通过TCP/IP网络将数据上传至的监控主机。具体如下图所示：

该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。其中整个大楼仪表分布在配电室以及楼层，所有仪表通过屏蔽双绞线铺设至监控中心，经能耗网关至系统主机从而完成仪表数据的采集并管理。

5 系统软件模块

综合能耗主界面

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。

支路用能

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。系统可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。

分项能耗统计

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。

分项用能报表

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。可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，统计数据可导出至Excel。

能耗的同比环比分析

系统可将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。统计各支路当年每月用能及去年同期用能；

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

根据学校楼宇能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

建立建筑能耗计量体系：针对公建的用电结构，监控至配电室层级，能正确无误的统计进出线回路，要满足电能守恒原理即进线电能为出线电能总和（误差率在3%左右）。

对采集数据存储，并形成可视化图表：系统采集数据后存储到数据库，系统可满足报表查询及导出，并且系统可由柱状图等形式展现能耗趋势，给客户好的体验。

诊断出高能耗点：管理人员可通过系统采集数据，正对性的对各个回路同比及环比分析，通过一阶段分析可找出高能耗点。

通过能耗分析改进管理运营模式：针对高能耗点，针对性的改进管理运行如：在下班期间通知各个管理人员关灯、关机器，同时列入绩效考核；在工作期间对用电负荷较大回路可错峰，减少同时间负荷过大；通过能耗数据可减低学校运营成本。

7 目标

1）给能耗管理者提供了一个公平、定量衡量各建筑用能状况的“尺子”，基于规范化的能耗分项计量和监测结果进行行政监管。学校可实施对节能行为的奖励和对浪费行为的教育处罚措施，将师生员工节能行为纳入行为规范建设。

2）其次使学校运行管理者了解自己用能状况，通过自己的用能状况比较，清楚了解自己的用电趋势，明确节能方向，并从不合理用能情况及时发现设备状态能够及时进行维修，杜绝浪费现象。

3）后通过能耗软件实际能耗数据来督促建筑物的使用者，保持“随手关灯”、人离关电脑、关空调等绿色节约型生活模式，并结合实际能耗数据、结合学院各种宣传活动对师生及员工进行正面宣传和引导，达到节能的效果。

作者简介：
朱鹍，女，就职于安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电
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词条
词条说明
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