摘要：隨著社會生活水平的提高，經濟的繁榮發(fā)展，人們對能源的需求逐漸增長，由此帶來的能源危機日益嚴重。商場如何實時的了解、分析和控制商場的能源消耗已成為需要解決的迫在眉睫的難題。傳統(tǒng)的能源消耗智能以月/季度/年為周期進行，然而商場是每日、每時都在進行，能源消耗也是每日、每時的發(fā)生。本文介紹蘇州獅山廣場項目，采用安科瑞智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網的方式，組網后通過Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測、管理。

1 引言

隨著節(jié)能工作的深入，能源利用狀況的科學化管理手段日趨多樣。能耗管理系統(tǒng)可實時監(jiān)控商場各種能源的詳細使用情況，為公共建筑查找能耗弱點，實現(xiàn)商場管理水平的提高及運營成本的降低，為節(jié)能降耗提供直觀科學的依據。作為一種管理工具和新興的管理手段，能耗管理系統(tǒng)在大型公共建筑，醫(yī)院等領域已有應用。蘇州獅山廣場Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理降低能耗提高利潤。

智能電網是當前國際國內新技術和新產業(yè)發(fā)展熱點。國家電網公司正在建設全國統(tǒng)一的堅強智能電網，其基本特征是電力系統(tǒng)的運營實現(xiàn)信息化、自動化、互動化和市場化，實現(xiàn)電能利用。

根據智能電網研究框架體系，智能電網建設主要抓住發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度六個環(huán)節(jié)?！芭溆秒姟杯h(huán)節(jié)即為電網的用戶端，按用戶屬性來分主要有三類：建筑樓宇，如賓館、商場、體育館、學校、寫字樓、政府機關等;工礦企業(yè)，如冶金造紙、輕紡、機械、電子、煤礦等;基礎設施，如機場、港口、鐵路、公路、水利等。用戶端消耗著整個電網 80%的電能，抓電網用戶端智能化建設，對用戶可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要意義。用戶端環(huán)節(jié)建設內容主要為：構建智能用電服務體系;推廣應用智能電表、智能用電管理終端等智能設備;實現(xiàn)電網與用戶的雙向互動，提升用戶服務質量;建設智能用電小區(qū)和電動汽車充電站。用戶端急需解決的研究內容主要包括：先進的表計，智能樓宇、智能電器、增值服務、客戶用電系統(tǒng)、需求側管理等課題。

2 項目概況

蘇州獅山廣場主要監(jiān)視的樓層多功能儀表，共計206只安科瑞自主生產的PZ系列儀表，分22條總線接入系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)架構

智能電網用戶端從用戶側一端來討論配電和用電系統(tǒng)的智能化和信息化，其范圍指電力公司計費電表出口以下，從電力變壓器到用電設備之間，對電能進行傳輸、分配、控制、保護和能源管理的所有設備及系統(tǒng)。

隨著科學技術的發(fā)展以及人民物質生活水平的提高，用電設備如電梯、水泵、照明、空調系統(tǒng)、家用電器等越來越多，用電負荷快速增長，設備的能效提高以及不同設備之間的匹配需要科學的管理，用戶端的能源管理因此受到越來越多的關注。

一般的智能電網用戶端能耗監(jiān)測系統(tǒng)主要包括三方面的內容：計算機管理系統(tǒng)、通信網絡、傳感(計量)元件。傳感(計量)元件采集各種電量數(shù)據并通過通信網絡傳輸?shù)接嬎銠C管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將分布采集的數(shù)據匯總、分析、報表等，出現(xiàn)故障狀況時根據預先設定的條件進行預警、報警甚至自動完成某些操作功能。管理系統(tǒng)還包含智能控制設備，能自動檢測電網及用電設備的各種情況并據此對有關負荷進行自動控制，包括對儲能設備、可再生能源設備的控制。

本系統(tǒng)具有操作簡單方便，運行穩(wěn)定可靠的特點。系統(tǒng)具有分類、分項能耗數(shù)據統(tǒng)計，能耗數(shù)據的實時監(jiān)測，用能情況的同、環(huán)比分析，建筑能耗數(shù)據分析等功能。本系統(tǒng)作為后臺數(shù)據分析處理中心，既可針對單棟建筑，也可接收多棟建筑的數(shù)據信息。每棟建筑將數(shù)據傳送至數(shù)據中心，然后進行數(shù)據處理與分析，能耗分析結果即可通過局域網內的客戶端訪問，也可在外網通過瀏覽器訪問。

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據公建現(xiàn)場實際情況，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線直接接至后臺能耗網關然后通過TCP/IP網絡將數(shù)據上傳至的監(jiān)控主機。具體如下圖所示：

該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網絡結構，如系統(tǒng)結構圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現(xiàn)場設備層。其中整個大樓儀表分布在樓層，所有儀表通過485屏蔽雙絞線鋪設至監(jiān)控中心，經能耗網關至系統(tǒng)主機從而完成儀表數(shù)據的采集并管理。

4 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逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能?？刹榭捶猪椫懈髦酚媚苴厔荩筛鶕延械娜掌诨蛘咦远x時間進行查詢，統(tǒng)計數(shù)據可導出至Excel。

◆ 能耗的同比環(huán)比分析

系統(tǒng)可將各主要耗能設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，根據分析結果執(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)據檢查

系統(tǒng)可以統(tǒng)計某段時間內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

依照相關技術規(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)域對應的計量儀表、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

5 前景展望

根據商場樓宇能耗運行效果分析，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：針對公建的用電結構，監(jiān)控至配電室層級，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)據存儲，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據后存儲到數(shù)據庫，系統(tǒng)可滿足報表查詢及導出，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，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。

◆ 通過能耗分析改進管理運營模式：針對高能耗點，正對性的改進管理運行如：在下班期間通知各個小組關燈、關機器，同時列入績效考核;在工作期間對用電負荷較大回路可錯峰，減少同時間負荷過大;通過能耗數(shù)據可減低公司運營成本提高利潤。

6 結束語

蘇州獅山廣場能耗系統(tǒng)是在能源問題日益緊張，能源價格不斷上漲的背景下，針對商場能耗問題而設計。在建設能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負擔，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計分析結果能幫助大樓管理者根據能耗情況，做出正確的分析，對今后的發(fā)展做出正確的決策，對帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。

審核編輯：湯梓紅