摘要：隨著社會生活水平的提高，經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，人們對能源的需求逐漸增長，由此帶來的能源危機(jī)日益嚴(yán)重。商場如何實(shí)時(shí)的了解、分析和控制商場的能源消耗已成為需要解決的迫在眉睫的難題。傳統(tǒng)的能源消耗智能以月/季度/年為周期進(jìn)行，然而商場是每日、每時(shí)都在進(jìn)行，能源消耗也是每日、每時(shí)的發(fā)生。本文介紹蘇州獅山廣場項(xiàng)目，采用安科瑞智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測、管理。

1 引言

隨著節(jié)能工作的深入，能源利用狀況的科學(xué)化管理手段日趨多樣。能耗管理系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控商場各種能源的詳細(xì)使用情況，為公共建筑查找能耗弱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)商場管理水平的提高及運(yùn)營成本的降低，為節(jié)能降耗提供直觀科學(xué)的依據(jù)。作為一種管理工具和新興的管理手段，能耗管理系統(tǒng)在大型公共建筑，醫(yī)院等領(lǐng)域已有應(yīng)用。蘇州獅山廣場Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理降低能耗提高利潤。

智能電網(wǎng)是當(dāng)前國際國內(nèi)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)。國家電網(wǎng)公司正在建設(shè)全國統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，其基本特征是電力系統(tǒng)的運(yùn)營實(shí)現(xiàn)信息化、自動化、互動化和市場化，實(shí)現(xiàn)電能利用。

根據(jù)智能電網(wǎng)研究框架體系，智能電網(wǎng)建設(shè)主要抓住發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六個(gè)環(huán)節(jié)?！芭溆秒姟杯h(huán)節(jié)即為電網(wǎng)的用戶端，按用戶屬性來分主要有三類：建筑樓宇，如賓館、商場、體育館、學(xué)校、寫字樓、政府機(jī)關(guān)等;工礦企業(yè)，如冶金造紙、輕紡、機(jī)械、電子、煤礦等;基礎(chǔ)設(shè)施，如機(jī)場、港口、鐵路、公路、水利等。用戶端消耗著整個(gè)電網(wǎng) 80%的電能，抓電網(wǎng)用戶端智能化建設(shè)，對用戶可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要意義。用戶端環(huán)節(jié)建設(shè)內(nèi)容主要為：構(gòu)建智能用電服務(wù)體系;推廣應(yīng)用智能電表、智能用電管理終端等智能設(shè)備;實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動，提升用戶服務(wù)質(zhì)量;建設(shè)智能用電小區(qū)和電動汽車充電站。用戶端急需解決的研究內(nèi)容主要包括：先進(jìn)的表計(jì)，智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶用電系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。

2 項(xiàng)目概況

蘇州獅山廣場主要監(jiān)視的樓層多功能儀表，共計(jì)206只安科瑞自主生產(chǎn)的PZ系列儀表，分22條總線接入系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

智能電網(wǎng)用戶端從用戶側(cè)一端來討論配電和用電系統(tǒng)的智能化和信息化，其范圍指電力公司計(jì)費(fèi)電表出口以下，從電力變壓器到用電設(shè)備之間，對電能進(jìn)行傳輸、分配、控制、保護(hù)和能源管理的所有設(shè)備及系統(tǒng)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民物質(zhì)生活水平的提高，用電設(shè)備如電梯、水泵、照明、空調(diào)系統(tǒng)、家用電器等越來越多，用電負(fù)荷快速增長，設(shè)備的能效提高以及不同設(shè)備之間的匹配需要科學(xué)的管理，用戶端的能源管理因此受到越來越多的關(guān)注。

一般的智能電網(wǎng)用戶端能耗監(jiān)測系統(tǒng)主要包括三方面的內(nèi)容：計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、傳感(計(jì)量)元件。傳感(計(jì)量)元件采集各種電量數(shù)據(jù)并通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將分布采集的數(shù)據(jù)匯總、分析、報(bào)表等，出現(xiàn)故障狀況時(shí)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件進(jìn)行預(yù)警、報(bào)警甚至自動完成某些操作功能。管理系統(tǒng)還包含智能控制設(shè)備，能自動檢測電網(wǎng)及用電設(shè)備的各種情況并據(jù)此對有關(guān)負(fù)荷進(jìn)行自動控制，包括對儲能設(shè)備、可再生能源設(shè)備的控制。

本系統(tǒng)具有操作簡單方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。系統(tǒng)具有分類、分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，用能情況的同、環(huán)比分析，建筑能耗數(shù)據(jù)分析等功能。本系統(tǒng)作為后臺數(shù)據(jù)分析處理中心，既可針對單棟建筑，也可接收多棟建筑的數(shù)據(jù)信息。每棟建筑將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)中心，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，能耗分析結(jié)果即可通過局域網(wǎng)內(nèi)的客戶端訪問，也可在外網(wǎng)通過瀏覽器訪問。

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)公建現(xiàn)場實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至后臺能耗網(wǎng)關(guān)然后通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至的監(jiān)控主機(jī)。具體如下圖所示：

該系統(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：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。其中整個(gè)大樓儀表分布在樓層，所有儀表通過485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至監(jiān)控中心，經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)至系統(tǒng)主機(jī)從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。

4 系統(tǒng)軟件模塊

◆ 綜合能耗主界面

主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當(dāng)月分項(xiàng)用電餅圖和各種能源的消耗量。根據(jù)所選的建筑，對其建筑圖片進(jìn)行加載，可以選擇時(shí)間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時(shí)間后自動刷新，默認(rèn)為當(dāng)天。

◆ 支路用能

系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)各支路某段時(shí)間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統(tǒng)可查看各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢，并可以將支路用能顯示合計(jì)，以圖表形式顯示。

◆ 分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)可以按照分項(xiàng)進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)與顯示。其中，日分項(xiàng)用能同比分析圖顯示不同分項(xiàng)的當(dāng)日與昨日能耗柱狀圖(藍(lán)色柱表示今日，綠色柱表示昨日);用能餅圖顯示各分項(xiàng)過去31天的用能占比;堆積圖顯示各分項(xiàng)過去31天的能耗趨勢;分項(xiàng)用能排名圖顯示被選中分項(xiàng)對應(yīng)能耗值排名前10位的支路。

◆ 分項(xiàng)用能報(bào)表

系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)各分項(xiàng)某段時(shí)間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能?？刹榭捶猪?xiàng)中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel。

◆ 能耗的同比環(huán)比分析

系統(tǒng)可將各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進(jìn)行同比環(huán)比分析，檢驗(yàn)節(jié)能效果，根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績效考核，以及節(jié)能目標(biāo)的修正。統(tǒng)計(jì)各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能;

◆ 用能數(shù)據(jù)檢查

系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)某段時(shí)間內(nèi)各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示(紅色區(qū)域)，確保計(jì)量體系的完整性、準(zhǔn)確性。

◆ 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(shí)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(shí)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

5 前景展望

根據(jù)商場樓宇能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

◆ 建立建筑能耗計(jì)量體系：針對公建的用電結(jié)構(gòu)，監(jiān)控至配電室層級，能正確無誤的統(tǒng)計(jì)進(jìn)出線回路，要滿足電能守恒原理即進(jìn)線電能為出線電能總和(誤差率在3%左右)。

◆ 對采集數(shù)據(jù)存儲，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可滿足報(bào)表查詢及導(dǎo)出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢，給客戶更好的體驗(yàn)。

◆ 診斷出高能耗點(diǎn)：管理人員可通過系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對性的對各個(gè)回路同比及環(huán)比分析，通過一階段分析可找出高能耗點(diǎn)。

◆ 通過能耗分析改進(jìn)管理運(yùn)營模式：針對高能耗點(diǎn)，正對性的改進(jìn)管理運(yùn)行如：在下班期間通知各個(gè)小組關(guān)燈、關(guān)機(jī)器，同時(shí)列入績效考核;在工作期間對用電負(fù)荷較大回路可錯(cuò)峰，減少同時(shí)間負(fù)荷過大;通過能耗數(shù)據(jù)可減低公司運(yùn)營成本提高利潤。

6 結(jié)束語

蘇州獅山廣場能耗系統(tǒng)是在能源問題日益緊張，能源價(jià)格不斷上漲的背景下，針對商場能耗問題而設(shè)計(jì)。在建設(shè)能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果能幫助大樓管理者根據(jù)能耗情況，做出正確的分析，對今后的發(fā)展做出正確的決策，對帶動節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。

審核編輯：湯梓紅