西斯文里项目中能耗管理系统的设计与应用

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。本文介绍西斯文里项目商办综合建筑，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。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-5000WEB型建筑能耗监测系统实现变电所及楼层配电回路用电的实时监控。

关键词：大型公共建筑；商办一体楼；能耗监测系统；Acrel-5000WEB

1 引言

目前，我国是世界上大能源生产国和消费国，统计显示，我国建筑能耗约占全国总能耗的28%，在我国每年新建的20亿平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，仅有4%采取了节能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪费非常严重，具有巨大的节能空间，建筑节能的推广已经势在必行，节能降耗，计量先行。

2 设计依据

建筑能耗监测系统依照住房和城乡建设部制定的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》设计和开发，设计依据充分、标准完善。

住房和城乡建设部技术要求

《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》

《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传输技术导则》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统楼宇分项计量设计安装技术导则》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》

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

西斯文里项目位于上海市静安区新闸路632号世纪盛荟广场，是一幢大型的商业综合体建筑。该建筑能源消耗主要为用电，对其配电室和楼层配电箱用电进行计量管理。整个能耗在线监测系统的总体架构由一个节能监管中心、多个现场采集计量系统组成，计量系统之间通过局域网进行通讯。设置能源管理中心，将各用能节点安装的能源计量数据通过局域网传至数据中心，软件可依据不同权限访问中心服务器，实时查看能耗情况。系统管理平台软件采用C/S结构，可以实现完整的管理、操作功能，对客户端的用户，在通过多种授权验证后，同样提供查询、数据分析结果展示、管理、监控等功能。

4 设备选型

4.1 多功能网络仪表

功能：有功电度、电流、电压、有功功率、功率因素

精度等级：不低于0.5级；

互感器精度：不低于0.5级

电气接口：RS-485

通信协议：MODBUS-RTU

4.2数据采集的功能

提供计量装置静态信息人工录入功能能按各计量装置、各分类、分项能耗的关系进行设置；

能灵活设置各计量装置通信协议、通信通道以及计量装置名称、配置位置等基本属性；

能在线监测系统内各计量装置和传输设备的通信状态，具故障报警提示功能；

能灵活设置系统内各采集设备数据数据采集周期。不宜大于15min。

5 系统架构

安科瑞Acrel-5000WEB建筑能耗分析管理系统以工作站主机、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：西斯文里项目5000WEB能耗管理系统站控管理层及网络通讯层。

系统结构图

该建设项目现场高低配电间安装的150块PZ80L-E4/KC多功能电表，楼层安装399块DTSF1352及PZ80L-E4/KC多功能电表，通讯协议为标准MODBUS-RTU协议，配置3台智能网关采集电表数据。

6 系统软件模块

6.1登录界面

Acrel-5000WEB能耗管理系统可以根据客户要求定制个性化的系统登录界面，登录界面所用的图片、 Logo等可由用户自由替换

6.2能耗概况

Acrel-5000WEB能耗管理系统登陆成功进入主页面，主页面显示该建筑的建筑图片，建筑基本信息，项目整体的能耗情况，可显示“用电量”“用水量”的日月年同比数据，显示项目的逐时、逐日用能趋势。

6.3用能统计

Acrel-5000WEB能耗管理系统支路用能统计主要统计选择支路的用能日报表，月报表，年报表。选中需查看的建筑，支路及日期，选择“日”，“月”，“年”其中一种报表类型。点击“查询”，即可查看该支路的报表；点击“导出”可导出表格。

6.4数据集抄

Acrel-5000WEB能耗管理系统数据集抄主要统计选中支路指定时间段内的用能。选中需查看的建筑，分类能耗，支路，起始日期截止日期，点击“查询”即可查看该支路的用能数据。点击“导出”可导出报表到Excel中。

6.5参数报表

Acrel-5000WEB能耗管理系统参数报表主要统计不同时刻的不同支路电参量的详细信息，该报表可以准确到份钟，可导出到execl表格。

6.6能耗数据同比分析

Acrel-5000WEB能耗管理系统可将各种类型（电、水、气）和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。

6.7用户管理

Acrel-5000WEB能耗管理系统用户权限管理采用分级模式，为系统管理员、后勤管理人员、设备维护人员三级，并对所有操作自动进行带时标事件记录，可建立良好的反事故措施。

为了使实时系统能够安全稳定运行，整个系统提供可靠的安全保护措施，所有的系统操作员能够根据权限大小赋予某特性，这些特性规定了各个操作员对系统及各种活动的适用范围，如用户名，口令字，操作权限及操作范围等特性。

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；

配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划，完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块；

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

7 前景展望

根据西斯文里项目5000WEB能耗管理系统能耗运行效果分析，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。

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，展现节能效果。

8 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，做好西斯文里项目商办楼的节能工作，对促进和带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。

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》

审核编辑黄昊宇