Acrel-5000能耗监测系统在淄博市工业学校综合楼的应用

摘要：大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%，但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%，大型公共建筑单位面积年耗电量达到70～300KWh，为普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是节能大户和节能重点，做好公共建筑节能工作，对促进和带动全社会节能工作，实现节能减排目标，落实“转方式、调结构”重大战略具有重要意义。本文介绍淄博市工业学校综合楼，采用智能电力仪表采集配电现场的用电量。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-5000型建筑能耗监测系统实现用电的监测。

关键词：教学楼；综合楼；能耗监测系统；ACREL-5000; 
 
1 引言
  “十三五”以来，山东省建筑节能与绿色建筑工作取得明显成效，建成节能建筑3.6亿平方米，获得绿色建筑标识项目达到600万平方米，实施既有建筑节能改造7800万平方米，机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系基本建立。但也面临一些比较**的问题，主要是：城乡建设模式相对粗放，建筑建造和使用过程能源资源消耗高、利用效率低，建筑全寿命周期监管机制不完善，绿色建筑发展水平有待提高等。
  参照现行国家标准《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB 17167要求，次级用能单位为用能单位下属的能源核算单位。电能自动监测系统是节能控制的基础，电能自动监测系统至少包括各层、各区域电量的统计、分析。2007年*人民共和国建设部与财政部联合发布的《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》(建科[2007]245号)对国家机关办公建筑提出了具体要求。2008年6月住房和城乡建设部发布了《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则》，对能耗监测提出了具体要求。主要次级用能单位用电量大于等于10kW或单台用电设备大于等于100kW时，应设置电能计量装置。公共建筑宜设置用电能耗监测与计量系统，并进行能效分析和管理。
2 设计依据
GB-17167《用能单位能源计量器具配备和管理通则》
GB 50189-2015 《公共建筑节能设计标准》
建科[2007]245号《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》
《山东省建筑节能技术与产品应用认定管理办法》
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
  淄博工业学校校舍改造工程综合楼项目。总建筑面积：21870.55平方米。建筑主要功能： 教学、实验、办公。本工程结构形式：钢筋混凝土框架结构，全部楼板均采用现浇混凝土楼板;建筑结构基础形式为独立柱基。本工程地上五层，地下一层，属多层公共建筑。Acrel5000能耗监测系统对综合楼各层电能消耗的情况进行监管，随时掌握能耗情况，提高节能意识。
4 系统架构
  安科瑞Acrel-5000能耗监测系统以工作站主机、通讯设备、测控单元为基本工具，为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统。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：淄博市工业学校综合楼项目能耗系统站控管理层及网络通讯层。现场共有100只多功能电力仪表。

系统结构图
5 系统软件模块
  综合能耗主界面

反映建筑物当年用能各分类能耗和折算为标准煤的综合能耗，并计算得到单位面积能耗；
通过表计计量的主要为电能消耗，界面下方显示电能的当日逐时用能曲线；单击每个分类能耗的上部区域，可跳转到该分类能耗的用能分析主界面；
可通过下拉框切换建筑物，建筑物图片可根据项目要求替换；
  分类能耗主界面

反映某分类能耗当日及昨日同期、当月及上月同期、当年及上年同期的用能及对比，增长百分比及增加值；
反映某分类能耗过去48小时、过去31天、过去12个月、过去3年的用能趋势；
反映某分项能耗的当月用能饼图；
反映某分类能耗当年各月用能同比分析图；
  分类能耗支路用能统计报表

可灵活选择支路，并统计某段时间内支路用能的日、月、周、季、年用能；
通过透视表功能强大，用户可进行多种数据统计，并对数据进行组合排序；
统计数据可通过柱状图、点线图、堆积图、饼图等多种图表展示；
统计数据可导出至Excel；
  分类能耗支路非工作日用能
统计对各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通过系统灵活设置
统计数据可导出至Excel；
  分类能耗支路同比分析
统计各支路当年每月用能及去年同期用能；

  分类能耗支路用能集抄
查询各支路任意两个时间的表计读数，并计算出差值；
时间精度到分钟；
  分类能耗支路分时段用能趋势分析
可查询任一支路某段时间内的用能参数（例如电压、电流、功率、功率因数等），具体可查询的参数与安装的仪表和系统配置有关，查询时不可跨月；
数据以图表或表格的形式显示，图表可通过鼠标操作放大、缩小、移动；可对数据进行排序（较大值、较小值）；
数据可导出至Excel;

  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
  根据淄博市工业学校综合楼能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。
  建立建筑能耗计量体系，把脉建筑能耗，发现能耗黑幕，节能改造更有针对性，同时通过计量收费、绩效考核等管理措施巩固节能改造成果。
  选择节能设备。
  再好的节能设备，管不住浪费也无法发挥节能效果，通过增加自动化节能设备，制定设备运行策略，减少人为干预，集中管控，使节能设备正在实现节能。
  通过能耗监测系统提供的同环比分析数据量化节能改造成果，较大程度的展现节能效果。
7 结束语
  大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%，但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%，大型公共建筑单位面积年耗电量达到70～300KWh，为普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是节能大户和节能重点，做好淄博市工业学校综合楼的节能工作，对促进和带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。