摘要：近年来工厂、企业等项目的不断建设,同时,IT集成化技术、网络技术、现场总线技术的不断发展也不断推动了智能化系统的快速发展。在企业内,水、电、气是日常运行不可缺少的必备保障,然而对于管理人员来说,每个月手工抄取各个用户及设备的能耗读数却是非常繁重的工作,需要投入大量的人力和物力。为解决智能化工程对水、电、气的自动采集、记录、分析、报表等问题,通过设计一套能耗管理系统，将这些独立的检测仪表纳入到一个完整的管理平台,实现对能耗等数据的采集和管理。有效地提升对能耗的管理水平,方便用户对建筑内能耗的综合管理。本文介绍常德市民之家通过电力仪表采集现场的用能数据，系统采用现场就地组网的方式，组网后通过光纤通讯并远传至后台，通过Acrel-5000型能耗监测系统实现各配电回路用电监测与管理。

关键词：能耗监测系统；ACREL-5000;常德市民之家

1 引言

能耗管理系统为整个企业用能源提供保障，为能源管理提供数据和决策依据，通过实时的数据采集技术、高速稳定的网络技术、灵活成熟的软件技术把业主的智能建筑项目建设为最先进的绿色建筑管理平台。能耗管理的范围主要有电表等智能终端设备监测，实现整个建筑的能源管理平台。做到安全用能、节约用能。常德市民之家Acrel-5000能耗管理系统，通过对能源的采集并管理，实现对建筑的节能减排。

2 设计依据

DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》

GB-T 15587-2008 《工业企业能源管理导则》

《评价企业合理用电技术导则GB》

《企业节能规划编制通则》

《企业能源审计技术通则-GB》

GBT23331-2009《能源管理体系要求》

GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》

u 能耗计量装置国家及行业标准

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

GB/T 19582-2008   基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3 项目概况

本工程为湖南省常德市市民之家配电工程，位于湖南省常德市武陵区朗州路，本工程配电总容量为10900kVA。该项目共有配电室4座，安装变压器8台4x1600kVA+2x1250+2x1000kVA，位于地下一层，12只高压电表，低压8只进线，16只电容,7只母联，224只出线。该栋建筑共四层，地下1层，地上3层，共有224个配电箱为整个培训基地提供照明、动力等全部用电负荷。

本项目范围是常德市民之家的配电室及楼层配电箱的多功能仪表。现场配置计量表通过对仪表数据采集、分析、处理，从而通过分析数据，进而提高能源利用效率、有效促进和保障能源管理水平的提升，并在系统节能方面发挥重要作用。

4 系统架构

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系统根据常德市民之家现场实际情况，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至数据采集器将数据上传至后台监控主机。

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。其中所有多功能仪表位于配电室及楼层配电箱内，所有仪表通过485屏蔽双绞线铺设至通讯管理机，通讯管理机将数据上传至系统主机从而完成仪表数据的采集并管理。




系统结构图

6 系统软件模块


u 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。

u 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。



u 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。



u 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；

7 前景展望

根据运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

u 建立能耗计量体系：针对计量体系因从小到大的原则，即从一级配电、二级配电、三级配电往下一步步搭建计量体系。通过一级一级往下计量，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）。

u 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，给客户更好的体验。

u 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。

u 通过能耗分析改进管理模式：针对高能耗点，针对性的改进管理运行如：在下班期间通知各部门下班关灯，同时列入绩效考核。

8 结束语

建筑的能耗管理系统可对建筑内的数据进行采集、统计与分析，数据发布与远传，分析优化能源运行方案，记录和积累能源使用状况。系统通过各种图表、曲线等从真正意义上实现能源使用的实时在线监控，为管理者提供不同层次的管理权限，随时随地可以对变电所的用能情况进行查看，并实现远程管理。能耗管理系统的建立，为业主提供了能源利用诊断、节能控制、节能潜力分析、节能效果验证，提高节能意识等提供有效手段。

参考文献：

[1].住房和城乡建设部技术要求

[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》

[3].能耗监测系统在公共建筑中的应用[EB/OL].

作者简介：

刘细凤，女，本科  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