城市公共建筑能耗管理

1. 項目概述

xxxxxx商業(yè)/辦公/學校/工業(yè)…，位于xxxx與xxxxx之間，總占地面積有xxxx畝，為實施節(jié)能減排政策，實現(xiàn)自身成本降低，對多等級低壓配電系統(tǒng)進行改造與監(jiān)測，以方便管理，解決配電系統(tǒng)運行監(jiān)視，基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)采集、存儲、處理，實現(xiàn)自動化、可視化、智能化統(tǒng)計分析，從而降低能源使用費用，為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。

根據(jù)現(xiàn)場實地勘測及院方有關(guān)負責人員表述，改造分為變電所和樓層部分，對相關(guān)部分饋線回路加裝智能電能表并能實現(xiàn)遠傳組網(wǎng)，實現(xiàn)能耗管理，便于生產(chǎn)成本核算，有利于節(jié)能降耗措施的落實。

2. 項目需求

Xxxx能耗管理系統(tǒng)抄讀數(shù)據(jù)存在時間間隔長、及時性差，統(tǒng)計不方便，無法與生產(chǎn)自動化系統(tǒng)有機結(jié)合，在能耗管理方面存在較大不便?，F(xiàn)希望在此基礎(chǔ)上建立一套完整的、具有較高水平的能源管理系統(tǒng)。

供電系統(tǒng)在一次系統(tǒng)的設(shè)計上已經(jīng)很好的保證了醫(yī)院供電可靠性，但是還需要對供電系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控，對用電安全進行預警，對重要醫(yī)療設(shè)備運行工況和用能實時監(jiān)視，這樣才能對供電系統(tǒng)可能存在的安全隱患和重要設(shè)備運行狀況有清楚、及時的了解。醫(yī)院配電系統(tǒng)運行維護人員對供配電系統(tǒng)要求有以下幾點：

1) 對項目0.4kV配電室各回路進行不間斷數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)遙測、遙信功能，并對異常工況進行預警，提高供電系統(tǒng)的安全可靠性并長期保持，特別是一級負荷，增加短信報警功能，及時排除隱患；

2) 對醫(yī)院診斷設(shè)備如CT機、X光機、核磁共振設(shè)備、生命維持系統(tǒng)設(shè)備電源進行不間斷監(jiān)測，保證醫(yī)院精密設(shè)備的供電質(zhì)量和運行可靠；

3) 完成建筑能耗管理系統(tǒng)能源監(jiān)測指標體系的建設(shè)，并適度考慮未來建設(shè)的管控需要。實現(xiàn)對項目用電總量管理，定額指標、各區(qū)域及科室能源管理指標等指標體系的編制、查詢、展示；

4) 完成項目建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)各類功能應(yīng)用軟件開發(fā)工程。實現(xiàn)能耗監(jiān)測系統(tǒng)平臺中的能耗監(jiān)測、分項能耗、能耗統(tǒng)計、對比分析、能源報表等軟件功能；

3. 項目范圍

通過對xxxxx商業(yè)/辦公/學校/工業(yè)……配電系統(tǒng)現(xiàn)場勘察及與有關(guān)電氣負責人員技術(shù)交流，能耗管理系統(tǒng)監(jiān)測站所、回路及重要用電設(shè)備

1. 方案設(shè)計原則

根據(jù)xxxxx商業(yè)/辦公/學校/工業(yè)……開關(guān)站、分變配電所、樓層配電柜/箱等分散布置特點，系統(tǒng)方案設(shè)計原則滿足用戶對能耗管理系統(tǒng)的性、可靠性、穩(wěn)定性、開放性、實用性、容錯性、安全性的要求。

1） 性

能耗管理系統(tǒng)針對用戶需要，選用公司自主研發(fā)的管理平臺，提供強大的實時庫和歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)、滿足用戶大屏展示、狀態(tài)監(jiān)控、能效評估、移動端查詢等功能，遵循實時工業(yè)控制環(huán)境而特別構(gòu)建環(huán)通訊結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的規(guī)劃在充分考慮技術(shù)成熟性的同時，也積極穩(wěn)妥的采用物聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、有線以太網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)建和開發(fā)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的性。

2） 可靠性

根據(jù)用戶站場布置特點，系統(tǒng)總體設(shè)計采用光纖環(huán)網(wǎng)通訊，滿足可靠性要求，硬件設(shè)備選用技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠的產(chǎn)品；通過建立嚴格的程序編制規(guī)范以及軟件制作后期的嚴格測試來保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定與可靠，滿足用戶7x24全天候連續(xù)運行要求。

3） 穩(wěn)定性

操作系統(tǒng)選用穩(wěn)定的Linux或windows server企業(yè)版軟件，智能配電監(jiān)控及能源管理系統(tǒng)選用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的品臺軟件，硬件設(shè)備上采用工業(yè)系統(tǒng)上穩(wěn)定可靠的元器件，確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；自主研發(fā)軟件建立了嚴格的程序編制審查規(guī)范和軟件測試驗證流程，并經(jīng)過數(shù)十個現(xiàn)場運行經(jīng)驗積累。

4） 開放性

所采用的軟硬件平臺和所采用的規(guī)范具有開放性，嚴格貫徹國家有關(guān)的標準或規(guī)范，以實現(xiàn)系統(tǒng)的標準化，以保障系統(tǒng)的開放性。選用符合國際標準的硬件設(shè)備和自主研發(fā)系統(tǒng)支持開放標準采用標準化軟件接口，便于二次開發(fā)、使用、維護、管理和系統(tǒng)升級的支持，使各類數(shù)據(jù)資源得到很好的共享。

5） 實用性

系統(tǒng)建設(shè)緊密結(jié)合用戶變配電系統(tǒng)運行特點和要求，適應(yīng)用戶提高功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量、延長重要設(shè)備使用壽命、進行能源統(tǒng)計和分析要求，滿足用戶管理人員進行技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能可行性分析和決策的要求。

6） 容錯性

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層采用光纖環(huán)網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)，設(shè)備層采用分布式結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)風險分散，即使某個分站出現(xiàn)異常，僅僅影響分站自身，而不會影響整個系統(tǒng)運行。軟件設(shè)計也充分考慮系統(tǒng)容錯能力，使系統(tǒng)不會因為某些意外的操作或一些錯誤就終止系統(tǒng)的運行，而是以某種預定的方式做出適當?shù)靥幚硎瓜到y(tǒng)得以繼續(xù)運行。

7） 安全性

系統(tǒng)有嚴格的用戶管理和角色授權(quán)分級管理機制，任何用戶只能憑授權(quán)訪問系統(tǒng)。

2. 系統(tǒng)方案設(shè)計

xxxxx商業(yè)/辦公/學校/工業(yè)……有開關(guān)站、分變配電所……，根據(jù)用戶配電系統(tǒng)規(guī)模、自有通訊系統(tǒng)特點，能耗管理系統(tǒng)設(shè)計主要采用有線以太網(wǎng)通訊。

本方案系統(tǒng)功能規(guī)劃采用三層結(jié)構(gòu)體系，底層為間隔設(shè)備層、中間層為網(wǎng)絡(luò)通訊層、頂層為站控管理層。

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2.1. 間隔設(shè)備層

間隔設(shè)備層包括安裝在開關(guān)站、分變配電所等站所及樓層配電箱內(nèi)的多功能網(wǎng)絡(luò)儀表、電能表等監(jiān)測設(shè)備用于完成對配電系統(tǒng)一次設(shè)備的測量、狀態(tài)采集、控制設(shè)備和能量計量功能的儀表。這些計量、測控設(shè)備具有通訊接口和能力，能夠通過通訊網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備與站控管理層交換數(shù)據(jù)。

2.2. 通訊網(wǎng)絡(luò)層

通訊網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)xxxxx的供配電系統(tǒng)規(guī)模和用戶要求，配置通訊管理機、交換機、屏蔽雙絞線等纜線和附件，構(gòu)建站控管理層與分站的通訊通道，實現(xiàn)整個系統(tǒng)可靠、快速、安全的通訊。

2.3. 站控管理層

站控管理層根據(jù)xxxxx商業(yè)/辦公/學校/工業(yè)……供配電系統(tǒng)規(guī)模，配置采集服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、web服務(wù)器應(yīng)滿足我方推薦技術(shù)參數(shù)。

站控管理層完成數(shù)據(jù)的集采、解析、處理、存儲，管理整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和交換；顯示事故告警、報警事件，提供遠方操作和控制的人機接口，負責與多個子系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，負責完成用戶配電信息的管理和維護。

2.4. 系統(tǒng)拓撲圖

1. 系統(tǒng)組成

1.1. 硬件推薦配置

工業(yè)控制計算機建議用戶參照我方推薦配置訂貨，為使系統(tǒng)正常工作，硬件要求：

1.1. 操作系統(tǒng)

Acrel-5000Web能耗管理系統(tǒng)兼容CentOS Linux、Windows操作系統(tǒng)上，兼容Windows 7 Ultimate 64位(簡體中文)、Windows 10 64位(簡體中文)。

1.2. 設(shè)備清單

系統(tǒng)設(shè)備清單參見附件3：《Acrel-5000Web能耗管理系統(tǒng)設(shè)備清單》

2. 主要設(shè)備參數(shù)

2.1. APM810智能監(jiān)測儀表

APM810智能監(jiān)測儀表諧波分析達63次，電能計量精度達0.5s，支持電壓偏差、電壓驟升驟降、錄波、安裝在能源中心兩路10kV市電進線，在線監(jiān)測各站的電壓諧波畸變率、各次電流諧波含有率，滿足用戶諧波監(jiān)測和靜態(tài)電能質(zhì)量評估。主要特點：

實時監(jiān)測：電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率

電能計量：四象限有功電能、無功電能、視在電能

脈沖輸出：有功、無功電能脈沖輸出

需量監(jiān)測：有功、無功、視在功率的實時需量、大需量

電能質(zhì)量：電壓、電流不平衡度、諧波畸變率，2~63次諧波含有率

數(shù)據(jù)記錄：電壓、電流、功率大、小統(tǒng)計，順序事件記錄

開入開出：標配2路開關(guān)量輸入（可選8路）、2路開關(guān)量輸出

通訊：RS485接口、MODBUS-RTU通訊協(xié)議、以太網(wǎng)口可選

顯示：液晶

安裝方式：嵌入式

安裝位置：開關(guān)柜、配電柜

用途：電能質(zhì)量、電能計量

2.2. 多功能智能電表AEM96

多功能智能電表實時監(jiān)測電流、電壓、功率、功率因數(shù)，計算電能，精度達0.5級，支持復費率，安裝在地上及地下站場變配電所，在線監(jiān)測各回路的電壓、電壓、功率、電能等運行參數(shù)和斷路器狀態(tài)。AEM96主要特點：

實時測量：三相電流、三相電壓、頻率、功率因數(shù)、有功/無功功率

電能計量：四象限有功/無功電能計量，復費率電能計量

狀態(tài)采集：2路開關(guān)量輸入

通訊：RS485/MODBUS-RTU

顯示：液晶

安裝方式：嵌入式

安裝位置：開關(guān)柜、配電柜

用途：計量電能和功率、電能質(zhì)量

2.3. AMC智能電量采集監(jiān)控裝置

AMC智能電量采集監(jiān)控裝置集電參量采集、 監(jiān)測、 控制于一體的智能裝置，實時監(jiān)測電流、電壓、功率、功率因數(shù)，四象限電能，精度達0.5級，適用于地上及地下站場變配電所、樓層或車間動力、照明箱柜等，在線監(jiān)測各回路的電壓、電壓、功率、電能等運行參數(shù)和斷路器狀態(tài)。主要特點：

實時測量：三相電流、三相電壓、頻率、功率因數(shù)、有功/無功功率

電能計量：四象限有功/無功電能計量，走滿次數(shù)記錄

狀態(tài)采集：2路開關(guān)量輸入

通訊：RS485/MODBUS-RTU

顯示：液晶

安裝方式：嵌入式

安裝位置：開關(guān)柜、配電柜、配電箱

用途：計量電能和功率、電能質(zhì)量

2.4. 通訊管理機ANet

通訊管理機Anet-1E2S1、Anet-2E4S1、Anet-2E8S1、Anet-2E4SM可根據(jù)開關(guān)站、各站所等變配電所規(guī)模，和用戶具體通訊網(wǎng)絡(luò)情況，選擇配置，每個串口只能接入型號相同的設(shè)備，不同型號的設(shè)備占用不同的RS485接口。主要功能：

提供涵蓋能耗管理系統(tǒng)常見及特殊應(yīng)用的幾十種國際國內(nèi)標準通訊協(xié)議或廠家自定義通訊協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。

負責把現(xiàn)場前置層智能裝置/測控單元的數(shù)據(jù)采集和解析,再將這些信息上傳到當?shù)啬芎墓芾硐到y(tǒng)和遠動通訊服務(wù)器，完成遙信、遙測。

數(shù)據(jù)采集器的每個串口都可使用組態(tài)軟件通過網(wǎng)絡(luò)進行參數(shù)的下載和設(shè)置，實現(xiàn)遠程維護。

豐富的規(guī)約擴展功能，方便接入各種智能設(shè)備。具備MODBUS-RTU、101、103、104等各種常用規(guī)約。

進行遙信量信號合并，對遙測量按照均值或總和合并。

通過硬件、軟件和操作系統(tǒng)的看門狗絕對保證了管理機再發(fā)生不可預知的異常問題時具有自恢復功能。

主要技術(shù)參數(shù)如下：

系統(tǒng)解決方案還包含電力監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)、電能質(zhì)量治理系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)、醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)等系統(tǒng)解決方案及邊緣計算網(wǎng)關(guān)，覆蓋企業(yè)配電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)，打造精準感知、邊緣智能、共建共享、開放合作的電力物聯(lián)網(wǎng)體系。

公司將秉著“創(chuàng)新、高效、團結(jié)、誠信"的理念，堅持穩(wěn)健經(jīng)營、持續(xù)創(chuàng)新，為用戶安全、可靠、高效用能提供解決方案，為實現(xiàn)“碳達峰、碳中和"提供數(shù)據(jù)支持。

城市公共建筑能耗管理