西安省某小学能耗监测及电力监控系统的研究与应用

摘要

关键词：学校建筑；能耗监测系统；ACREL-5000；电力监测系统；ACREL-2000。

1引言

据统计，中国已成为世界第二大能源生产和消费国，建筑能耗约占中国能耗的28%。中国每年新建的20亿平方米建筑中，99%是高能耗建筑；同时，4%的建筑采取了节能措施。大型公共建筑不仅能耗密度高，而且能耗严重，节能空间巨大。推广建筑节能势在必行，节能降耗，计量第一。

积极采取绿色建筑行动，以绿色、循环、低碳的理念指导城乡建设，提高资源和能源利用效率，能有效解决资源、能源供需矛盾，降低总能源消耗，确保节能减排任务的完成，促进建筑业优化升级，培育节能环保、新兴战略产业，如新能源；有助于改善建筑保健功能，改善人民生活条件。各级各部门要把绿色建筑作为大力推进文明建设的重要内容，进一步增强责任感和紧迫感，统筹规划，狠抓落实，推动城乡建设走上绿色、循环、低碳的科学发展轨道，使经济 会协调发展。

2设计依据

GB-T1587-2008工业企业能源管理指南。

GB企业合理用电技术评价指南。

企业节能规划编制的一般规定。

GB：企业能源审计技术通则。

GBT2331-2009能源管理系统要求。

GB-50052-2009供配电系统设计规范。

能耗计量设备国家和行业标准。

多功能电能表电表DL/T645-1997的规定。

DL/T645-2007多功能电能表通信规则。

CJ/T188-2004计量仪器数据传输技术要求。

基于Modbus协议的GB/T19582-2008工业自动化 络规范。

3项目概况

西安高新区第二十一小学位于Xi长安区枫丹白露苑西侧，配电室10KV微型计算机保护6台，低压电表114台，水表1台，热量表1台。

本项目应解决智能、自动化、可视化、可量化的基本能耗数据收集和存储问题；建立能源管理平台，实现能源集中管理；深入分析能源消耗过程和趋势；建立能耗监测和发布平台。本项目采用统一的综合电力管理，可以查询和分析各地区设备的能源使用情况，帮助管理者发现潜在的节能机会，提高能源利用效率，科学管理能源使用，降低能源使用成本，在建设节能 会中发挥作用。

同时，还可以统计和实时监控生产管理中的用电负荷。同时，还应实时在线监控10KV高压配电柜和0.4KV低压配电柜的电压、电流、功率和各种开关信 。只要监控点参数异常，就能及时发现 警，相关人员采取必要措施避免安全事故。它可以节省人力物力，电流趋势曲线功能可以直观地显示每个电路的工作状态和时间。

4系统架构

该系统是基于工作站主机、通信设备和测控单元的建筑能耗分析管理系统。为大型公共建筑的实时数据采集和远程管理提供了基础平台，可以与其他建筑自动化系统实现数据转发，形成复杂的监控系统。本设计的能耗系统主要采用系统结构图所示的分层计算机 络结构。

系统结构图

5 系统软件模块

综合能耗主界面

依据该工程建筑当初能耗、能源消耗、能量换算为耗煤量的综合能耗，测算出企业总面积耗能；以表计为主导的用电量方法，表明在页面下边的時间逐时用电量曲线图；按每一归类耗能的上区，可以跳至该归类耗能的用电剖析主界面；房屋建筑的图纸可以根据下拉列表变换，依照工程项目必须拆换；

基础代谢主插口。

反映一类能耗(如电)当日及昨日同期、当月和上一个月同期、当初和上年同期用能和比照，提高百分数及增长值；

一类能耗以往48钟头，以往31天，过去12个月，以往3年用能发展趋势；

用能饼状图体现某一部分能耗状况；

展现了某一类型能耗本年度各月份的用能状况；

能耗等级分类支系的用能统计分析汇

它可以灵便地挑选环路，并统计分析一定阶段内环路应用的日、月、周、季等电力能源；

具备强有力的透视表作用，客户可以开展各种各样数据信息的统计分析和组成排列；

可根据柱形图、点曲线图、堆积图、饼状图等多种多样数据图表表明数据统计；

可以向Excel导出来数据统计；

等级分类基础代谢支系的非工作中日常动能。

针对各环路工作中日和非工作日，统计分析非工作中日可根据系统软件灵便设置。

可以向Excel导出来数据统计；

阶段性能耗的年平均增长率剖析。

按本年度统计分析各环路每月用能和同期相比用能；

动能集抄的归类耗能支系。

对每一支路开展查看，随意2个時间的计读值测算其差别；

时精准到分鐘；

基础代谢等级分类分时间段的基础代谢变化趋势

在一切一条路的特殊阶段内，可以查看用能主要参数(如工作电压、电流量、输出功率、功率因素等)，实际查看的主要参数与所安裝的仪器设备和系统设置相关，查看时不能跨月；

材料以数据图表或 表的方式表明，可以用键盘控制鼠标来变大、变小、挪动；可以对数据资料开展归类；

可以向Excel导出数据信息；

配备选择项

依照相关技术标准，对房屋建筑的基本信息开展配备，如：建筑物功能、总建筑面积、中央空调总面积、工程建筑详细地址等，在其中企业范围的用动能等材料；

为工程中采用的仪表设备的种类、型 规格、生产商等相关信息开展配备，并提升可给予的检测基本参数，这儿的配备危害耗能统计分析、分时间段用能统计分析、主要参数查看作用；

对全部在项目中采用的检测仪器开展配备，储存测量仪器的详细地址，占比，收集码，采集码，监管控制回路等信息内容；

计量检定表格中配备分项目耗能统计分析牵涉的计量检定表、所占占比、实际操作方法等信息内容，可依据新项目状况灵便配备，这里的配备信息内容会危害各归类耗能分项目用能剖析小控制模块的作用；

各处用能相对应配备计量仪器、实际操作方法、所占占比及单位用能方案，进行这一配备后，将单位耗能剖析程序模块开启；

为工程建筑内相对应的能耗区配备计量检定仪表盘，实际操作方法，所占占比，在进行本配备后，将开启地区耗能剖析程序模块。

配 实时监控系统。

各路10KV配电柜及低电压三相五线控制回路的运作主要参数和情况，可在系统图上形象化地见到：三相电压、电流量、功率因素、无功负荷、功率因素、頻率等。

通信情况

该系统软件通讯结构示意图，关键显示设备的组 方案构造，系统软件选用分层次遍布构造，与此同时监管间距层机器设备的通讯情况。红的是一切正常的通讯，绿的是出现异常的通讯。下边的数据图表表明：

事故 警记录。

事件 警器功能，主要完成查询期间发生的 警信息事件的记录及发生的时间，为值班人员提供依据，并分析事故原因。

电参量 表

参数抄表功能，主要是对10KV配电柜和低压配电回路的电气参数进行查询。它支持任意时刻的电气参数查询，具有数据输出、 表打印的功能。 告中各个回路名和数据库相关联，便于用户修改回路名。

6前景展望

针对西安高新第二十一小学的能耗运行效果进行分析，建立典型能耗分析模型，进行统一分析。

构建建筑耗能计量系统，掌握建筑能耗，发现能源消耗黑幕，提高节能改造的针对性，同时通过计费、绩效考核等管理手段巩固节能改造成果。

选用节能设备。

无论怎样，节能设备再好，管不住浪费也不能起到节能作用，都是通过增加自动化节能设备、制定设备操作策略、减少人为干预、集中控制来实现节能。

利用能耗监测系统提供的同月分析数据，量化节能改造结果，展示节能效果。

7结束语

大公建面积不到城镇建筑总面积的4%，但耗能总量却占全国城镇用电量的22%，大型公建面积年用电量达70~300KWh，是普通居民住宅的10~20倍。公建节能大户，做好西安高新第二十一小学项目的节能工作，在推动节能工作方面，达到节能减排目标，同时实现采集数据的分析、加工、分析和处理，在中心配电室实时显示每10KV配电柜回路，以及0.4KV低压配电柜的进线回路运行状态，加载下限有弹出 警对话框， 警声音提示，本系统运行安全、可靠、稳定，确保大型公共建筑电力系统的可靠性。