上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要 本文以Acrel-5000能耗監測系統在歐森B座項目的應用為案例，介紹Acrel-5000能耗監測系統可以實現對現場設備的系統集成，數據的采集、傳輸以及存儲，從而實現對建筑的分類、分項能耗計量，驗證了該系統的功能及實用性。
關鍵詞 能耗監測 Acrel-5000 系統集成 辦公建筑 歐森
1、引言
隨著中國城市化進程的推進、經濟的發展，我國建筑能耗總量呈持續增長的態勢，并且增長速度有越來越快的趨勢。目前，我國已經是世界上的第二大能源生產國和消費國，統計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節能措施。如果任由建筑能耗照此速度增長，必然給中國能源供應安全帶來極大的壓力，因此建筑節能勢在必行。本文通過對歐森B座能耗監測系統案例的分析，簡單介紹下Acrel-5000能耗監測系統在辦公建筑項目中的應用。
2、設計依據
《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據采集技術導則》
《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據傳輸技術導則》
《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項計量設計安裝技術導則》
《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統數據中心建設與維護技術導則》
《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設、驗收與運行管理規范》
《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005
《公共建筑節能改造技術規范》(行業規范)JGJ176-2009
《民用建筑綠色設計規范》JGJ/T229-2010
《民用建筑能耗數據采集標準》DL/T448-2000
《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008
《西安市公共建筑能耗監測系統技術規范》DBJ61/T97-2015
其他相關國家和地方現行標準
3、項目概況
歐森B棟位于陜西省西安市雁塔區經二十二路以東、科技五路以南。總建筑面積約為45992.28 m²，建筑高度94.6米，地上二十二層地下二層。
本此項目共有一間變配電室，位于地下一層，共有106個進出線回路，其中除去電容柜和備用出線回路還有60個進出線回路。配電柜上安裝的60塊斯菲爾多功能電力儀表，采用RS-485總線組網接入能耗分析管理系統，系統主機安裝在地下一層消防控制值班室。
上海安科瑞電氣股份有限公司于2017年承接了歐森B座能耗監測系統的設計與實施。系統采用Acrel-5000型能耗監測系統，主要實現對本棟大樓的用電量的在線監測，方便了對該建筑的能耗管理。
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，為歐森B座的實時數據采集提供了基礎平臺，它可以構成任意復雜的監控系統。該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，現場合計60塊電力儀表，如系統結構圖所示：
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5、系統軟件模塊
綜合能耗主界面
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反映建筑物當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，界面下方顯示用電的當日逐時用能曲線。
分類能耗主界面
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反映某分類能耗（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，增長百分比及增加值；
反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢；
分類能耗支路用能統計報表
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可靈活選擇支路，并統計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能；
通過透視表功能強大，用戶可進行多種數據統計，并對數據進行組合排序；
統計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；
統計數據可導出至Excel；
分項能耗概況
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按照分項進行能耗統計與顯示。其中，日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當日與昨日能耗柱狀圖（藍色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過去31天的能耗趨勢；分項用能圖顯示被選中分項對應能耗值*位的支路。
統計數據可導出至Excel；
分項用能
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統計各分項某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路，‘加載數據’查看分項中各支路用能趨勢，可根據已有的日期或者自定義時間進行查詢。這里的支路都是通過基礎數據中分類分項的配置而來，默認查詢的是當月的能耗。
統計數據可導出至Excel；
參數查詢
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查詢各回路戓支路某段時間內的參數，以曲線的形式反映趨勢（具體可以查詢的參數與安裝的儀表有關，查詢時不能跨月，且繪制曲線時以1分鐘為間隔），電力參數可以多選。
配置選項
依照相關技術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型、型號、生產廠家等基本信息，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、分時段用能統計、參數查詢功能；
配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱等信息；
配置分項能耗統計時涉及到的計量表計、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能耗分項用能分析小模塊中的功能；
配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項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域對應的計量儀表、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。
6、硬件選型
站控管理層采用一臺工控機、一臺在線式UPS電源。通訊層設備采用一臺8口能耗網關。
現場設備層: 是數據采集終端，主要由智能儀表組成，電力儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器和交換機到達監控主機，現場儀表通過雙絞線以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數量在25只以內。
本項目的監控點位于歐森B座的變配電室，變配電室內的60塊電力儀表分為三根總線分別接入到數據采集箱內的能耗網關上。
7、軟件設計思路
能耗監測系統軟件設計所要遵循的原則是：系統的安全性、系統的實用性、系統的實時性、系統的穩定性、系統的可擴展性、系統的易維護性。
8、前景展望
根據歐森能耗運行效果分析，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，發現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時通過計量收費、績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，管不住浪費也無法發揮節能效果，通過增加自動化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實現節能。
通過能耗監測系統提供的同環比分析數據量化節能改造成果，zui大程度的展現節能效果。
9、結束語
隨著能源的日益緊張，節能降耗成為大型建筑智能化建設的必然選擇，本文介紹的Acrel-5000能耗監測系統，能監控耗能設備的運行狀況，并能根據采集到的數據繪制出各種報表、分析曲線、圖形等，便于分析研究，為智能建筑的節能技術提供參考。該系統運行安全、可靠，極大地方便了用戶的使用。隨著社會的發展，能源的日益緊張，實現對分類能耗、分項能耗的遠程監測與管理成為智能建筑發展的必然趨勢。
參考文獻
任致程、周中編著 電力電測數字儀表原理與應用指南 中國電力出版社 2007.4
朱立泉 變配電系統的智能管理系統分析 智能建筑電氣技術 2007年第1卷第4期
