東營(yíng)市河口區人民醫院能耗管理系統的研究與應用

摘要：采用微機保護和多功能電力儀表、采集變電所內10KV高壓柜以及0.4KV低壓配電回路現場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號，樓層配電箱采用電能表采集出線(xiàn)回路用電量。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-5000型能耗管理系統實(shí)現配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和用能統計分析。

關(guān)鍵詞：大型公共建筑；能耗監測系統；ACREL-5000;

1 引言

近年來(lái)，諸多建筑節能管理標準導則及用能單位能耗在線(xiàn)監測管理標準相繼出臺，能源的使用效率得到越來(lái)越多的重視。安科瑞能源管理云平臺可以為建筑和企業(yè)能源消耗和節能提供數據支持。

2 設計依據

GB 50052《供配電系統設計規范》

GB 50054《低壓配電設計規范》

GB/T 50063《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》

DL/T 448《電能計量裝置技術(shù)管理規程》

3 項目概況

東營(yíng)市河口區設備用房，總建筑面積781m2。建筑高度5.4米，河口區人民醫院為二級醫院，本工程位于東營(yíng)市河口區河聚路以北，?？德芬晕?。

配電室內部安裝8只AM5系列微機保護裝置，67只PZ80系列多功能儀表，樓層配電箱內部安裝72只DTSD1352-C導軌式電能表，儀表和微機保護通過(guò)485通訊線(xiàn)上傳到通訊管理機，通訊管理機通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接到后臺服務(wù)器。后臺位于地下一層的值班室內，針對本項目的性質(zhì)，設計一套能耗系統，電表的數據經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)的串口直接進(jìn)行數據采集，數據采集后按照能耗分類(lèi)分項原則進(jìn)行分析。

本項目要解決基礎能耗數據的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化的收集與存儲；建立能源管理平臺、實(shí)現能源的集中化管理；深入分析能源消耗過(guò)程與趨勢；建立能耗監測與公示平臺。同時(shí)為保證醫院內部用電負荷的統計與分析及對危險源實(shí)時(shí)監控。需要對現場(chǎng)的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開(kāi)關(guān)量信號等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控。一旦監控點(diǎn)被監視參數異常，能夠及時(shí)檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動(dòng)抄表功能節省了人力物力，電流趨勢曲線(xiàn)功能能夠直觀(guān)的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間。

4 系統架構

安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數據采集及遠程管理提供了基礎平臺，它可以和其他樓宇自動(dòng)化系統進(jìn)行數據轉發(fā)構成復雜的監控系統。該能耗系統主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò )結構，如系統結構圖所示： 

5 系統軟件模塊

綜合能耗主界面

反映建筑物當年用能各分類(lèi)能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；

通過(guò)表計計量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當日逐時(shí)用能曲線(xiàn)；單擊每個(gè)分類(lèi)能耗的上部區域，可跳轉到該分類(lèi)能耗的用能分析主界面；

可通過(guò)下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換；

u 分類(lèi)能耗主界面

反映某分類(lèi)能耗（例如電）當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長(cháng)百分比及增加值；

反映某分類(lèi)能耗過(guò)去48小時(shí)、過(guò)去31天、過(guò)去12個(gè)月、過(guò)去3年的用能趨勢；

反映某分項能耗的當月用能餅圖；

反映某分類(lèi)能耗當年各月用能同比分析圖；

u 分類(lèi)能耗支路用能統計報表

可靈活選擇支路，并統計某段時(shí)間內支路用能的日、月、周、季、年用能；

通過(guò)透shi表功能強大，用戶(hù)可進(jìn)行多種數據統計，并對數據進(jìn)行組合排序；

統計數據可通過(guò)柱狀圖、點(diǎn)線(xiàn)圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

統計數據可導出至Excel；

u 分類(lèi)能耗支路非工作日用能

統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過(guò)系統靈活設置

統計數據可導出至Excel；

u 分類(lèi)能耗支路同比分析

統計各支路當年每月用能及去年同期用能；

u 分類(lèi)能耗支路用能集抄

查詢(xún)各支路任意兩個(gè)時(shí)間的表計讀數，并計算出差值；

時(shí)間精度到分鐘；

u 分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能趨勢分析

可查詢(xún)任一支路某段時(shí)間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因數等），具體可查詢(xún)的參數與安裝的儀表和系統配置有關(guān)，查詢(xún)時(shí)不可跨月；

數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過(guò)鼠標操作放大、縮小、移動(dòng)；可對數據進(jìn)行排序；

數據可導出至Excel;

u 分項能耗主界面

u 配置選項

依照相關(guān)技術(shù)規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、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；

配置項目中使用的儀表的類(lèi)型、型號、生產(chǎn)廠(chǎng)家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時(shí)段用能統計、參數查詢(xún)功能；

配置項目中使用到的所有計量?jì)x表，保存計量?jì)x表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱(chēng)等信息；

配置分項能耗統計時(shí)涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類(lèi)能耗分項用能分析小模塊中的功能；

配置各部門(mén)用能對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例以及部門(mén)用能計劃，完成此項配置后將啟用部門(mén)能耗分析功能模塊；

配置建筑物中某用能區域對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊

u 配電監測

系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號。

u 故障報警

系統具有實(shí)時(shí)報警功能，系統能夠對配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并根據事件等級發(fā)出告警。系統報警時(shí)自動(dòng)彈出實(shí)時(shí)報警窗口，并發(fā)出聲音或語(yǔ)音提醒。

6 前景展望

根據東營(yíng)市河口區人民醫院能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。

建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時(shí)通過(guò)計量收費、績(jì)效考核等管理措施鞏固節能改造成果。

選擇節能設備。

再好的節能設備，管不住浪費也無(wú)法發(fā)揮節能效果，通過(guò)增加自動(dòng)化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實(shí)現節能。

通過(guò)能耗監測系統提供的同環(huán)比分析數據量化節能改造成果，展現節能效果。

7 結束語(yǔ)

大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)，做好東營(yíng)市河口人民醫院的節能工作，對促進(jìn)和帶動(dòng)節能工作，實(shí)現節能減排目標具有重要意義。