大型公共建筑能耗管理

1. 項目概述

xxxxxx商業/辦公/學校/工業…，位于xxxx與xxxxx之間，總占地面積有xxxx畝，為實施節能減排政策，實現自身成本降低，對多等級低壓配電系統進行改造與監測，以方便管理，解決配電系統運行監視，基礎能耗數據采集、存儲、處理，實現自動化、可視化、智能化統計分析，從而降低能源使用費用，為建立節約型社會發揮作用。

根據現場實地勘測及院方有關負責人員表述，改造分為變電所和樓層部分，對相關部分饋線回路加裝智能電能表并能實現遠傳組網，實現能耗管理，便于生產成本核算，有利于節能降耗措施的落實。

2. 項目需求

Xxxx能耗管理系統抄讀數據存在時間間隔長、及時性差，統計不方便，無法與生產自動化系統有機結合，在能耗管理方面存在較大不便。現希望在此基礎上建立一套完整的、具有較高水平的能源管理系統。

供電系統在一次系統的設計上已經很好的保證了醫院供電可靠性，但是還需要對供電系統進行實時的監控，對用電安全進行預警，對重要醫療設備運行工況和用能實時監視，這樣才能對供電系統可能存在的安全隱患和重要設備運行狀況有清楚、及時的了解。醫院配電系統運行維護人員對供配電系統要求有以下幾點：

1) 對項目0.4kV配電室各回路進行不間斷數據采集，實現遙測、遙信功能，并對異常工況進行預警，提高供電系統的安全可靠性并長期保持，特別是一級負荷，增加短信報警功能，及時排除隱患；

2) 對醫院診斷設備如CT機、X光機、核磁共振設備、生命維持系統設備電源進行不間斷監測，保證醫院精密設備的供電質量和運行可靠；

3) 完成建筑能耗管理系統能源監測指標體系的建設，并適度考慮未來建設的管控需要。實現對項目用電總量管理，定額指標、各區域及科室能源管理指標等指標體系的編制、查詢、展示；

4) 完成項目建筑能耗監測系統各類功能應用軟件開發工程。實現能耗監測系統平臺中的能耗監測、分項能耗、能耗統計、對比分析、能源報表等軟件功能；

3. 項目范圍

通過對xxxxx商業/辦公/學校/工業……配電系統現場勘察及與有關電氣負責人員技術交流，能耗管理系統監測站所、回路及重要用電設備

1. 方案設計原則

根據xxxxx商業/辦公/學校/工業……開關站、分變配電所、樓層配電柜/箱等分散布置特點，系統方案設計原則滿足用戶對能耗管理系統的性、可靠性、穩定性、開放性、實用性、容錯性、安全性的要求。

1） 性

能耗管理系統針對用戶需要，選用公司自主研發的管理平臺，提供強大的實時庫和歷史數據庫服務、滿足用戶大屏展示、狀態監控、能效評估、移動端查詢等功能，遵循實時工業控制環境而特別構建環通訊結構，系統的規劃在充分考慮技術成熟性的同時，也積極穩妥的采用物聯網、移動通訊、有線以太網等技術構建和開發系統，確保系統的性。

2） 可靠性

根據用戶站場布置特點，系統總體設計采用光纖環網通訊，滿足可靠性要求，硬件設備選用技術成熟、質量可靠的產品；通過建立嚴格的程序編制規范以及軟件制作后期的嚴格測試來保證系統運行的穩定與可靠，滿足用戶7x24全天候連續運行要求。

3） 穩定性

操作系統選用穩定的Linux或windows server企業版軟件，智能配電監控及能源管理系統選用擁有自主知識產權的品臺軟件，硬件設備上采用工業系統上穩定可靠的元器件，確保系統運行的穩定性；自主研發軟件建立了嚴格的程序編制審查規范和軟件測試驗證流程，并經過數十個現場運行經驗積累。

4） 開放性

所采用的軟硬件平臺和所采用的規范具有開放性，嚴格貫徹國家有關的標準或規范，以實現系統的標準化，以保障系統的開放性。選用符合國際標準的硬件設備和自主研發系統支持開放標準采用標準化軟件接口，便于二次開發、使用、維護、管理和系統升級的支持，使各類數據資源得到很好的共享。

5） 實用性

系統建設緊密結合用戶變配電系統運行特點和要求，適應用戶提高功率因數、改善電能質量、延長重要設備使用壽命、進行能源統計和分析要求，滿足用戶管理人員進行技術節能和管理節能可行性分析和決策的要求。

6） 容錯性

系統網絡層采用光纖環網冗余結構，設備層采用分布式結構，使系統風險分散，即使某個分站出現異常，僅僅影響分站自身，而不會影響整個系統運行。軟件設計也充分考慮系統容錯能力，使系統不會因為某些意外的操作或一些錯誤就終止系統的運行，而是以某種預定的方式做出適當地處理使系統得以繼續運行。

7） 安全性

系統有嚴格的用戶管理和角色授權分級管理機制，任何用戶只能憑授權訪問系統。

2. 系統方案設計

xxxxx商業/辦公/學校/工業……有開關站、分變配電所……，根據用戶配電系統規模、自有通訊系統特點，能耗管理系統設計主要采用有線以太網通訊。

本方案系統功能規劃采用三層結構體系，底層為間隔設備層、中間層為網絡通訊層、頂層為站控管理層。

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2.1. 間隔設備層

間隔設備層包括安裝在開關站、分變配電所等站所及樓層配電箱內的多功能網絡儀表、電能表等監測設備用于完成對配電系統一次設備的測量、狀態采集、控制設備和能量計量功能的儀表。這些計量、測控設備具有通訊接口和能力，能夠通過通訊網絡層設備與站控管理層交換數據。

2.2. 通訊網絡層

通訊網絡層根據xxxxx的供配電系統規模和用戶要求，配置通訊管理機、交換機、屏蔽雙絞線等纜線和附件，構建站控管理層與分站的通訊通道，實現整個系統可靠、快速、安全的通訊。

2.3. 站控管理層

站控管理層根據xxxxx商業/辦公/學校/工業……供配電系統規模，配置采集服務器、歷史數據服務器、web服務器應滿足我方推薦技術參數。

站控管理層完成數據的集采、解析、處理、存儲，管理整個系統的數據轉發和交換；顯示事故告警、報警事件，提供遠方操作和控制的人機接口，負責與多個子系統的接口，實現數據共享，負責完成用戶配電信息的管理和維護。

2.4. 系統拓撲圖

1. 系統組成

1.1. 硬件推薦配置

工業控制計算機建議用戶參照我方推薦配置訂貨，為使系統正常工作，硬件要求：

1.1. 操作系統

Acrel-5000Web能耗管理系統兼容CentOS Linux、Windows操作系統上，兼容Windows 7 Ultimate 64位(簡體中文)、Windows 10 64位(簡體中文)。

1.2. 設備清單

系統設備清單參見附件3：《Acrel-5000Web能耗管理系統設備清單》

2. 主要設備參數

2.1. APM810智能監測儀表

APM810智能監測儀表諧波分析達63次，電能計量精度達0.5s，支持電壓偏差、電壓驟升驟降、錄波、安裝在能源中心兩路10kV市電進線，在線監測各站的電壓諧波畸變率、各次電流諧波含有率，滿足用戶諧波監測和靜態電能質量評估。主要特點：

實時監測：電流、電壓、頻率、功率因數、有功功率、無功功率、視在功率

電能計量：四象限有功電能、無功電能、視在電能

脈沖輸出：有功、無功電能脈沖輸出

需量監測：有功、無功、視在功率的實時需量、大需量

電能質量：電壓、電流不平衡度、諧波畸變率，2~63次諧波含有率

數據記錄：電壓、電流、功率大、小統計，順序事件記錄

開入開出：標配2路開關量輸入（可選8路）、2路開關量輸出

通訊：RS485接口、MODBUS-RTU通訊協議、以太網口可選

顯示：液晶

安裝方式：嵌入式

安裝位置：開關柜、配電柜

用途：電能質量、電能計量

2.2. 多功能智能電表AEM96

多功能智能電表實時監測電流、電壓、功率、功率因數，計算電能，精度達0.5級，支持復費率，安裝在地上及地下站場變配電所，在線監測各回路的電壓、電壓、功率、電能等運行參數和斷路器狀態。AEM96主要特點：

實時測量：三相電流、三相電壓、頻率、功率因數、有功/無功功率

電能計量：四象限有功/無功電能計量，復費率電能計量

狀態采集：2路開關量輸入

通訊：RS485/MODBUS-RTU

顯示：液晶

安裝方式：嵌入式

安裝位置：開關柜、配電柜

用途：計量電能和功率、電能質量

2.3. AMC智能電量采集監控裝置

AMC智能電量采集監控裝置集電參量采集、 監測、 控制于一體的智能裝置，實時監測電流、電壓、功率、功率因數，四象限電能，精度達0.5級，適用于地上及地下站場變配電所、樓層或車間動力、照明箱柜等，在線監測各回路的電壓、電壓、功率、電能等運行參數和斷路器狀態。主要特點：

實時測量：三相電流、三相電壓、頻率、功率因數、有功/無功功率

電能計量：四象限有功/無功電能計量，走滿次數記錄

狀態采集：2路開關量輸入

通訊：RS485/MODBUS-RTU

顯示：液晶

安裝方式：嵌入式

安裝位置：開關柜、配電柜、配電箱

用途：計量電能和功率、電能質量

2.4. 通訊管理機ANet

通訊管理機Anet-1E2S1、Anet-2E4S1、Anet-2E8S1、Anet-2E4SM可根據開關站、各站所等變配電所規模，和用戶具體通訊網絡情況，選擇配置，每個串口只能接入型號相同的設備，不同型號的設備占用不同的RS485接口。主要功能：

提供涵蓋能耗管理系統常見及特殊應用的幾十種國際國內標準通訊協議或廠家自定義通訊協議之間的轉換。

負責把現場前置層智能裝置/測控單元的數據采集和解析,再將這些信息上傳到當地能耗管理系統和遠動通訊服務器，完成遙信、遙測。

數據采集器的每個串口都可使用組態軟件通過網絡進行參數的下載和設置，實現遠程維護。

豐富的規約擴展功能，方便接入各種智能設備。具備MODBUS-RTU、101、103、104等各種常用規約。

進行遙信量信號合并，對遙測量按照均值或總和合并。

通過硬件、軟件和操作系統的看門狗絕對保證了管理機再發生不可預知的異常問題時具有自恢復功能。

主要技術參數如下：

設于無錫江陰市的生產基地--江蘇安科瑞電器制造有限公司是江蘇省企業，擁有獲得國家實驗室認證認可的產品測試中心，配合信息化管理系統，為公司產品產業化、規模化實施提供保障。新成立的安科瑞微電網研究院致力于企業端微電網技術的研發，進一步為用戶建設安全、可靠、綠色的微電網能量管理系統提供解決方案。

大型公共建筑能耗管理