溫剛

1 引言

  智能工廠的能耗管理系統(tǒng)為整個建筑用能源提供保障，為能源管理提供數(shù)據(jù)和決策依據(jù)，通過實時的數(shù)據(jù)采集技術(shù)、高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、靈活成熟的軟件技術(shù)把業(yè)主的智能工廠項目建設(shè)為最先進的綠色建筑管理平臺。能耗管理的范圍有電表等智能終端設(shè)備監(jiān)測，實現(xiàn)整個建筑的能源管理平臺。做到安全用能、節(jié)約用能。上海華谷車業(yè)有限公司建設(shè)Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理從而達到節(jié)能減排。

2 設(shè)計依據(jù)

《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

u 能耗計量裝置國家及行業(yè)標準

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規(guī)約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規(guī)約

CJ/T 188-2004       戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件

GB/T 19582-2008   基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

3 項目概況

  上海華谷車業(yè)有限公司于2006年08月14日在嘉定區(qū)市場監(jiān)管局登記成立。法定代表人陳威靜，公司經(jīng)營范圍包括隔音墊、行李箱配件、通道生產(chǎn)，從事汽車零部件專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開發(fā)等。

  本項目范圍是對上海華谷車業(yè)有限公司一級配電回路一級二級配電回路配置安科瑞DTSF1352-C計量表，Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)通過儀表采集的電參量數(shù)據(jù)進行分析、處理數(shù)據(jù)，進而提高能源利用效率、有效促進和保障能源管理水平的提升，并在系統(tǒng)節(jié)能方面發(fā)揮重要作用。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

  安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)上海華谷車業(yè)有限公司現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至后臺數(shù)據(jù)采集器然后通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至的Acrel-5000能耗監(jiān)控主機。

  該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。其中上海華谷車業(yè)有限公司項目現(xiàn)場設(shè)備分布如下：科研樓變電所低壓配電系統(tǒng)及總裝車間變電所低壓配電系統(tǒng)所有儀表通過485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至1層辦公室后臺，能耗管理系統(tǒng)經(jīng)采集器至系統(tǒng)主機從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

 

 

6 系統(tǒng)軟件模塊

  綜合能耗主界面

  主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當月分項用電餅圖和各種能源的消耗量。根據(jù)所選的建筑，對其建筑圖片進行加載，可以選擇時間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時間后自動刷新，默認為當天。

  支路用能

系統(tǒng)可以統(tǒng)計各支路某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統(tǒng)可查看各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。

   分項能耗統(tǒng)計

系統(tǒng)可以按照分項進行能耗統(tǒng)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；分項用能排名圖顯示被選中分項對應(yīng)能耗值排名前10位的支路。

  分項用能報表

系統(tǒng)可以統(tǒng)計各分項某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分項中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel。

  能耗的同比環(huán)比分析

系統(tǒng)可將各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進行同比環(huán)比分析，檢驗節(jié)能效果，根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績效考核，以及節(jié)能目標的修正。統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能；

  用能數(shù)據(jù)檢查

系統(tǒng)可以統(tǒng)計某段時間內(nèi)各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示（紅色區(qū)域），確保計量體系的完整性、準確性。

  配置選項

依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調(diào)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(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)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(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息；

配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據(jù)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(yīng)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(qū)域?qū)?yīng)的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊

7 前景展望

根據(jù)上海華谷車業(yè)有限公司能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

   建立建筑能耗計量體系：針對學(xué)校計量體系因從小到大的原則，即從一級配電、二級配電、三級配電往下一步步搭建計量體系。通過一級一級往下計量，能正確無誤的統(tǒng)計進出線回路，要滿足電能守恒原理即進線電能為出線電能總和（誤差率在3%左右）。

   對采集數(shù)據(jù)存儲，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可滿足報表查詢及導(dǎo)出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢，給客戶更好的體驗。

  診斷出高能耗點：管理人員可通過系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對性的對各個回路同比及環(huán)比分析，通過一階段分析可找出高能耗點。

8 結(jié)束語

  工廠能耗系統(tǒng)是在能源問題日益緊張，能源價格不斷上漲的背景下，針對工廠能耗問題而設(shè)計。在建設(shè)能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負擔(dān)，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計分析結(jié)果更能有效地幫助工廠管理者根據(jù)能耗情況，做出正確的分析，對今后的發(fā)展做出正確的決策，對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。

參考文獻：

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[6] .如何優(yōu)化建筑施工技術(shù)降低建筑能耗[J]. 張丹丹,李銀輝.  建材與裝飾. 2017(09)

作者簡介：溫剛，男，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電