摘要
大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)和節能，做好公共建筑節能工作，對促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì )節能工作，實(shí)現節能減排目標，落實(shí)“轉方式、調結構"重大戰略具有重要意義。本文介紹金陵金橋工業(yè)園區配電系統，采用智能電力儀表采集配電現場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-5000型建筑能源管理系統實(shí)現園區內所有租戶(hù)的實(shí)時(shí)用電采集，征收電費，同時(shí)針對公共用電區域管理，降低能耗。
關(guān)鍵詞：大型公共建筑；辦公樓；能耗管理系統；
1 引言
目前，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)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。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪費非常嚴重，具有巨大的節能空間，建筑節能的推廣已經(jīng)勢在必行，節能降耗，計量先行。
相關(guān)地方規范要求“建筑能耗管理系統應作為新建建筑設備設施系統的組成部分，列入建設規劃；核工院三期工程屬于大型公共建筑辦公樓，上海能耗監測設計依據主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能監測工程技術(shù)規范。
2 設計依據
建筑能耗管理系統依照*制定的《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統》設計和開(kāi)發(fā)，設計依據充分、標準完善。
*技術(shù)要求
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統分項能耗數據采集技術(shù)導則》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統分項能耗數據傳輸技術(shù)導則》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統樓宇分項計量設計安裝技術(shù)導則》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統數據中心建設與維護技術(shù)導則》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統建設、驗收與運行管理規范》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統軟件開(kāi)發(fā)指導說(shuō)明書(shū)》
各省市建筑用能監測工程技術(shù)方案
DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監測系統工程技術(shù)規范》
DBJ/T13-158-2012《福建省公共建筑能耗管理系統技術(shù)規范》
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約
DL/T 645-2007 多功能電能表通信規約
CJ/T 188-2004 戶(hù)用計量?jì)x表數據傳輸技術(shù)條件
GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )規范
3 項目概況
本項目位于金海路1000號，本項目主要針對于新建建筑進(jìn)行監測，本次監測范圍主要為為負一層4座變電所及新食堂。
7#變電所：68臺多功能網(wǎng)絡(luò )儀表（1臺ACR330EFLH和67臺ACR220EFL）
8#變電所：69臺多功能網(wǎng)絡(luò )儀表（1臺ACR330EFLH和68臺ACR220EFL）
9#變電所：58臺多功能網(wǎng)絡(luò )儀表（1臺ACR330EFLH和57臺ACR220EFL）
10#變電所：30臺多功能網(wǎng)絡(luò )儀表（1臺ACR330EFLH和29臺ACR220EFL）
新食堂：19臺多功能網(wǎng)絡(luò )儀表（19臺ACR220EFL）
4 項目需求
該項目已有我司一套電能管理系統，系統軟件除增加現有儀表外，需將原有電能管理數據（約500臺設備）納入新系統中。
本次主要針對對原有系統軟硬件進(jìn)行升級維護，保障原有操作風(fēng)格的情況下，需實(shí)現以下功能:
1）．網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統一次圖顯示；網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；
2）．電參量的遠程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集；
3）．系統運行負荷曲線(xiàn)；
4）．主進(jìn)線(xiàn)諧波分析棒圖顯示
5）．遠程抄表；電能管理；
6）．運行事件記錄及查詢(xún)功能；
7）．設備通訊異常實(shí)時(shí)采集顯示；
8）．綜合能耗分析；
9）．分類(lèi)能耗分析；
10）．同比能耗分析；
11）．工作日/非工作日能耗分析；
12）．分區域用能統計功能；
5 設備選型
多功能網(wǎng)絡(luò )儀表
功能：有功電度、電流、電壓、有功功率、功率因素
精度等級：變電所饋線(xiàn)不低于0.5級、樓層動(dòng)力柜出線(xiàn)回路不低于1.0級
互感器精度：不低于0.5級
電氣接口：RS-485
通信協(xié)議：MODBUS、DL/T645
安裝位置：變電所所有回路、樓層照明及插座用電、動(dòng)力用電、空調用電及特殊用電。
安裝方式：嵌入式
數據采集的功能
1） 提供計量裝置靜態(tài)信息人工錄入功能能按各計量裝置、各分類(lèi)、分項能耗的關(guān)系進(jìn)行設置；
2） 能靈活設置各計量裝置通信協(xié)議、通信通道以及計量裝置名稱(chēng)、配置位置等基本屬性；
3） 能在線(xiàn)監測系統內各計量裝置和傳輸設備的通信狀態(tài)，具故障報警提示功能；
4） 能靈活設置系統內各采集設備數據數據采集周期。不宜大于15min。
6 系統架構
總系統圖
7#、8#變電所
9#、10#變電所及新食堂
施工布線(xiàn)方案：
1）、10#變電所通過(guò)1根屏蔽雙絞線(xiàn)拉設至9#變電所通訊采集箱，約100米的線(xiàn)纜鋪設距離，走地庫橋架（3-4米高度）。
2）、9#變電所通過(guò)1根單模4芯光纖拉設至31#樓1層機房，通過(guò)車(chē)庫上端橋架和路面地下電井穿線(xiàn)，約500-600米的線(xiàn)纜鋪設距離；在9#變電所安裝1臺8口通訊采集箱。
3）、7#變電所拉設3根屏蔽雙絞線(xiàn)至8#變電所通訊采集箱，約100米的線(xiàn)纜鋪設距離，走地庫橋架。
4）、8#變電所安裝1臺8口的通訊采集箱，通過(guò)1根單模4芯光纖拉設至9#樓地下室變電所原有采集箱內（同時(shí)更換該采集箱的光電轉換器，換成MIE-1205S），，通過(guò)車(chē)庫上端橋架和路面地下電井穿線(xiàn)，光纖的鋪設距離約400米。
5）、新食堂19臺多功能網(wǎng)絡(luò )儀表通過(guò)1根屏蔽雙絞線(xiàn)拉設至9#樓地下室變電所，線(xiàn)纜鋪設距離約300-400米，該部分線(xiàn)纜有100米的距離需走綠化草坪（沿草坪和路沿），穿管鋪設。
6）、31#樓原B1層機房拉設一根單模4芯光纖至1層機房，走地庫原有橋架，約100米的線(xiàn)纜鋪設距離。
值班室布置方案：
7 系統軟件模塊
網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示
實(shí)時(shí)顯示了進(jìn)線(xiàn)回路和各個(gè)饋電回路的三項電流值。
電參量的遠程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集
可以對各個(gè)配電間和樓宇中相應電表的電流、功率、電能參數進(jìn)線(xiàn)任意時(shí)刻查詢(xún)，并可點(diǎn)擊報表打印按鈕打印出來(lái)。還可以將查詢(xún)到的數據導出到Excel表格中。
系統運行負荷曲線(xiàn)
通過(guò)選擇變壓器回路，設置好起始時(shí)刻、間隔時(shí)間，點(diǎn)擊界面上的搜索曲線(xiàn)，就可以查看這一時(shí)段相應進(jìn)線(xiàn)回路的電流負荷趨勢曲線(xiàn)。
主進(jìn)線(xiàn)諧波分析棒圖顯示
查看主進(jìn)線(xiàn)回路的電流和電壓2-31次諧波的百分含量。
遠程抄表；電能管理
運行事件記錄及查詢(xún)功能；
設備通訊異常實(shí)時(shí)采集顯示；
綜合能耗主界面
反映建筑物當年用能各分類(lèi)能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；
建筑物中的能耗分類(lèi)雖然較多，但是能通過(guò)表計計量的主要有電、水、氣、可再生能源，界面下方顯示這四類(lèi)能耗的當日逐時(shí)用能曲線(xiàn)；單擊每個(gè)分類(lèi)能耗的上部區域，可跳轉到該分類(lèi)能耗的用能分析主界面；
可通過(guò)下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換；
分類(lèi)能耗主界面
反映某分類(lèi)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(cháng)百分比及增加值；
反映某分類(lèi)能耗過(guò)去48小時(shí)、過(guò)去31天、過(guò)去12個(gè)月、過(guò)去3年的用能趨勢；
反映某分項能耗的當月用能餅圖；
反映某分類(lèi)能耗當年各月用能同比分析圖；
分類(lèi)能耗支路用能統計報表
可靈活選擇支路，并統計某段時(shí)間內支路用能的日、月、周、季、年用能；
通過(guò)透視表功能強大，用戶(hù)可進(jìn)行多種數據統計，并對數據進(jìn)行組合排序；
統計數據可通過(guò)柱狀圖、點(diǎn)線(xiàn)圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；
統計數據可導出至Excel；
分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能統計
可對各支路分時(shí)段（尖、峰、平、谷）用能進(jìn)行統計；
通過(guò)在基礎數據中設置各分時(shí)段（尖、峰、平、谷）用能單價(jià)，可統計分時(shí)段用能的金額；
此項功能需配合使用帶有復費率功能的電力儀表；
統計數據可導出至Excel；
分類(lèi)能耗支路非工作日用能
統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過(guò)系統靈活設置
統計數據可導出至Excel；
分類(lèi)能耗支路同比分析
統計各支路當年每月用能及去年同期用能；
分類(lèi)能耗支路用能集抄
查詢(xún)各支路任意兩個(gè)時(shí)間的表計讀數，并計算出差值；
時(shí)間精度到分鐘；
分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能趨勢分析
可查詢(xún)任一支路某段時(shí)間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因素、諧波等），具體可查詢(xún)的參數與安裝的儀表和系統配置有關(guān)，查詢(xún)時(shí)不可跨月；
數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過(guò)鼠標操作放大、縮小、移動(dòng)；可對數據進(jìn)行排序（大值、小值）；
數據可導出至Excel;
分類(lèi)能耗支路用能集抄
將當前支路與其下級支路的用能值進(jìn)行對比，計算出差值和相差百分比；
當兩者相差百分比超出特定值時(shí)以醒目顏色提示；
此項功能主要是為了保證能耗計量體系的完整、數據的核對；
部門(mén)用能績(jì)效考核
在系統中設置每個(gè)部門(mén)的用能計劃值，并與實(shí)際值進(jìn)行比較
分項、區域、部門(mén)用能界面
配置選項
依照相關(guān)技術(shù)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(lèi)型、型號、生產(chǎn)廠(chǎng)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(shí)段用能統計、參數查詢(xún)功能；
配置項目中使用到的所有計量?jì)x表，保存計量?jì)x表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱(chēng)等信息；
配置分項能耗統計時(shí)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(lèi)能耗分項用能分析小模塊中的功能；
配置各部門(mén)用能對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例以及部門(mén)用能計劃，完成此項配置后將啟用部門(mén)能耗分析功能模塊；
配置建筑物中某用能區域對應的計量?jì)x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
8 前景展望
根據金陵金橋工業(yè)園能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，對園區能耗統一分析。
建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時(shí)通過(guò)計量收費、績(jì)效考核等管理措施鞏固節能改造成果。
再好的節能設備，管不住浪費也無(wú)法發(fā)揮節能效果，通過(guò)增加自動(dòng)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(shí)現節能。
通過(guò)能耗管理系統提供的同環(huán)比分析數據量化節能改造成果，大程度的展現節能效果。
9 結束語(yǔ)
大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)和節能，做好核工院三期公共建筑辦公大樓的節能工作，對促進(jìn)和帶動(dòng)節能工作，實(shí)現節能減排目標具有重要意義。
參考文獻：
[1].*技術(shù)要求
[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監測系統工程技術(shù)規范》
作者簡(jiǎn)介：
周菁，女，漢族，本科學(xué)歷，工程師，就職于江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為智能建筑供配電監控系統。：，：，，。
