能耗管理系统软件

高校建筑能耗监测系统的应用
1、概述
我国大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5~2倍。
对于大型公共建筑而言，能源消耗情况非常复杂，只有实现建筑内各耗能环节分项计量，才可能真正把实际各类系统的能耗状况和合理的用能配额相比较，确定差异的形成，明确进一步的节能潜力。
2、校园建筑能源管理系统的可行性分析
高等院校作为大型公共建筑中的一部分，它集教学、科研和生活于一体， 占地面积大、建筑类型多、功能划分区较复杂，既是人口的高密度区，更是重要的能源消耗大户。
我国绝大多数高等院校人工管理电、水、气的消耗量。原始的人工抄表存在多种问题，如：实时性差、工作量大、管理难度大等。能耗管理部门也没有其他直接有效的手段，获取实际能耗信息，也无法进一步提出节能方案，有效降低能耗。因此更无法对不同类别耗能进行有效正确的分析，因此制定针对性的能耗管理政策尤为关键。
建筑能耗分析管理系统不仅可以分析高耗能设备能耗产生的主要原因，还可以分析办公、生活能耗与气候、人数以及建筑结构之间的关系，即使用一个平台对不同建筑类型建筑的节能潜力进行研究，同时跟据数据分析结果选择正确的节能方法以达到节能的目的。
3、Acrel-5000能耗分析管理系统的优势
1)保证面积庞大的供配电系统安全可靠供电;
2)了解供电隐患，快速定位故障和排除故障;
3)实时准确统计学校各部门、院系和宿舍的用电量，做到独立核算;
4)提高了管理效率，减少人力成本。
4、Acrel-5000能耗分析管理系统在电气工程学校项目中的应用
4.1项目概况
电气工程学校一校五址，建筑面积21133平方米，校内建有行政楼、教学楼、实验楼、师生餐厅、宿舍楼、体育楼等楼群。变配电室是校园内的电力**采用电度表实现电度计量，其运行设备的情况依旧依靠人工巡查，远远不能满足安全运行的要求，当出现运行故障、设备老化等情况时，无法及时进行故障隔离使得停电范围不会扩大。对于实验室等重要用能部门的电能质量也没有监测和**。需要通过建立实时监控来保证用能系统的安全运行。同时北方院校的供热系统同样需要运行的安全监测，可增加智能控制，通过电动调节阀的开闭来控制热量，合理用能。
安科瑞电气股份有限公司承接电力工程学校能耗管理系统的设计、施工及调试。主要完成对现场能耗的集中采集及分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和报表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况。
4.2 组网结构
系统采用分层分布式设计，由站控管理层、网络通讯层、现场设备层组成。可以实现远方的监视控制，也能够在上层故障时不影响本层和下一层的功能。
各个结构层的具体形式如下：
1)站控管理层
软件管理层针对配电系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是整个系统的上层部分，该层主要由系统软件和必要的硬件设备组成，包括监控主机、打印机、UPS电源。系统软件具有良好的人际交互界面，对采集的现场耗电、耗水、耗气等数据信息经过计算处理，并以图形、数显等方式反映现场的运行状况。
2)网络通讯层
该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和存储等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。
3)现场设备层
现场包括ACR多功能电力仪表、终端电能表计、水表、气表、集中供冷供热表，负责采集电力现场的各类数据和信息状态，发送给网络通讯层，同时也作为执行单元，执行网络通讯层发出的指令。
监测建筑数据展示应包括：
4.3 设备参数列表
4.4系统功能及软件界面
系统对电、水、气能耗实时采集、动态监测、能耗分析、成本核算、绩效考核和报表发布等功能，实现校园能源管理精细化，促进节能降耗。
4.4.1 能耗数据对比分析
概要显示当月、当年用能情况，并与往年同期用能进行对比，掌握用能趋势。实时动态监测企业当前用电功率。通过设置每日用能的计划值，实现用能的定额管理，并与实际用能进行对比，对可能出现的用能突增进行预警，全局掌握校园的用能情况。
4.4.2趋势曲线分析
通过用能趋势图，快速定位校园用能负荷高峰，并逐级定位高峰能耗的组成，为移峰填峰找到依据。
4.4.3 分类、分项统计能耗数据
将各类能源监测数据(水、电、气)接入到一套能耗监测系统中，改变原来多头管理的局面，清晰的掌握校园能耗的构成，避免能耗改造过程中降低某一类能耗的同时增加了其他类能耗的支出。
4.4.4 能耗数据综合分析
将校园能耗数据同建筑面积、校园人口、环境温度等参数进行综合比较，系统根据需要建立不同的能耗分析模型，科学、准确的判断一个校园能耗的高低，从而综合分析影响能耗的因数。
4.4.5能耗数据的实时监测
系统具备良好的开放性，可对用户需求进行功能扩展，在基本分析功能的基础上为用户定制个性化报表和分析模板;系统具有报警管理功能，负责报警及事件的传送、报警确认及报警记录功能以便告知用户或供用户查询;系统具备权限管理、系统日志及系统参数设置等功能。
5 结束
能源管理监控系统分别对校园中各个分散分布的区域配电所进行独立测量，能耗管理部门实时掌握高校各区域的水电数据及其能耗负荷的变化，从而及时做出可行性调整，制定相应的管理制度 ，为进一步节能改造提供准确的数据支撑，让系统真正运行起来起到节能的效果。

企业能源管理系统开发能源管理系统软件解决方案
　　企业能源管理信息系统将能源信息化管理技术应用于企业的管理体系当中，可让管理者更加充分、深入地了解企业的能源利用状况，发现生产和设备运行节能空间，是实现不断改进企业能源管理水平、持续提高企业能源使用效率的有效手段。
　　而且为企业搭建了一个合理的信息传输平台和管理平台，形成一套行之有效的节能减排解决方案，对区域能源消耗数据及时、快速和准确的监测，实现科学分析、预测和预警功能，为企业决策提供了多方位、可视化的数据信息查询和决策支持服务，达到科学用能、科学管理的目的。
　　企业能源管理信息系统功能模块分别有能耗看板、实时监测、能耗分析、产品中心、电能质量、碳排放量、统计报表、预警平台、能源监控、系统配置等。
　　实时监测
　　实时监测中心包含对区域和设备能源消耗实时数据采集和设备工艺参数实时监测，可以图表的形式展示各监测点不同维度的能耗数据。
　　能耗看板
　　可一目了然看到所设置区域相关能耗信息、能源成本、峰谷平用电、各区域能耗占比、计量网络图、能源流向图等。
　　产品中心
　　企业通过自主录入每月产量和产值数据、能效对标成员值和能源限额值等，系统再根据企业实际产品产值数据进行统计分析，计算出单位产品能耗、单位产值能耗，并以此为基础进行能效对标分析，节能目标进度分析和定额预警分析等。
　　能耗分析
　　企业可从不同维度，结合企业的用能趋势、对企业区域、工序、班组、设备等进行同比/环比分析，并生产相应报表，找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。
　　统计报表
　　系统从各种能耗数据及费用比较，形成相对应的可下载能耗报表，而且企业可根据实际管理需要设计实用性表格。
　　电能质量
　　系统可实现对各主要用能系统的运行状态、电能质量(电力负荷、功率因数、负载率、电流电压)等进行实时监测分析。系统自动对谐波**标、三相不平衡、功率因素等电能质量问题进行分析和警报，让用户免除繁琐的数据分析和判断。
　　监控网络
　　企业能源管理中心信息系统已配备完善的能量网络系统，包括能源计量网络图和能源流向图。
　　预警平台
　　系统预警中心对通讯故障和参数异常等情况进行预警提示，从而减少用能的安全隐患。

1.1. 技术标准
　　国家发展改革委、住房和城乡建设部
　　2013年1月1日，**办公厅以国办发「2013】1号转发国家发展改革委、住房和城乡建设部制订的《绿色建筑行动方案》
　　国家财政部、住房和城乡建设部
　　按照《**关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发「2011】26号)统一部署，为进一步深入推进建筑节能，加快发展绿色建筑，促进城乡建设模式转型升级，特制定《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》
　　国家住房和城乡建设部
　　《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则》
　　《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则》
　　《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统楼宇分项计量设计安装技术导则》
　　《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则》
　　《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范》
　　《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》

西南铁路客运枢纽成都东客站配电能源管理系统介绍
0、前言
在高速铁路路网建设快速推进，高铁、动车出行进入寻常百姓生活的大背景下，我国**将节能减排目标纳入了国民经济和社会发展的中长期规划。承诺到2020年，我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。如何提高能源利用效率，实现节能减排目标，是铁路项目设计建设的基本原则。
成都东客站是目前西南地区规模功能设施现代化程度高的客运枢纽站。成都东站主要办理运行遂成铁路动车客运业务以及运行成昆铁路、宝成铁路特快、快速、普快客运业务。成都东客站设计融合金沙文化以及青铜面具元素，直属成都铁路局。成都东站是集铁路客运、长途及旅游客运、城市轨道交通、城市公交、出租及社会停车等功能于一体的大型现代化综合交通枢纽，站房工程主要包括高架候车层、站台层、出站层(交换大厅)及两层地铁，将成为成都的重要城市功能中心。下面介绍在确保高可靠性、高安全性的前提下，为提高本项目能源系统的运营效率和管理水平，并实现节能减排目标，所采取的能源管理技术措施和实际效果。
1、工程概况
成都东客站位于成都成华开发区，三环路成渝立交处;该项目是成都2010年建设工程，是西南地区标志性建筑之一。成都东站包括东广场、西广场以及站房3个部分。成都东站占地面积大约45333㎡;站场设有14个站台、26条股道;站房面积大约108000㎡，设有5层，自上向下：候车层(3F)、站台层(2F)、出站层(1F)、地2层(-1F)、地7层(-2F)。
成都东客站能源管理系统监控范围：适用于东客站上下5层(包含夹层)所有动力柜上的智能仪表(安科瑞PZ80L-E4/K、ARTU-K32)。
2、能源管理需求分析
由于成都东客站是一个大型现代化综合交通枢纽，对系统可靠性和安全性要求高，负荷密集、供电容量大，因此对能源管理系统也提出了相应的要求：
a 安全性与可靠性。综合交通枢纽运营必将带来大量的人群聚集，为确保安全、对照明、通风等系统的持续可靠运行提出了高的要求。
b 长时间持续稳定运行。综合交通的功能要求站房设施必须能够确保长时间持续稳定运行，这就要求能源管理系统能够稳定运行。
c 能源成本管控的要求。人性化设施水平和满足舒适的使用体验要求，必然带来很大的空调、照明通风能耗，需要对能耗进行分类监测和统计，并针对实际客流变化进行合理调控，以降低整体运营成本。
d 降低整体设施运营管理强度的要求。对于成都东客站综合交通枢纽这样规模大、设施分布空间广、客流密度高的综合交通设施，其日常运营的管理强度大，仅仅靠传统的站场管理模式根本无法满足正常功能和可靠性的**的要求，必须借助现代自动化技术手段以提高管理效率。
e 适应发展提高管理水平的要求。中国高铁要求对应设施管理水平要有相应的提升，以便充分发挥设施的功能。
要满足上述要求必须采用动态能源管理技术，对设施整体能源系统进行全面实时的监测管理，以提供设施运营管理工具和能源管理手段。
综合成都东客站铁路枢纽站的设施规模、建筑特点，以及上述要求，要实现对其能源系统进行全面管理的功能要求，能源管理系统技术方案应具有下述特点：
a 设施规模巨大对系统容量的特殊要求。成都东客站铁路枢纽站设施规模巨大，空间分布广，能源系统种类较多，耗能设备分布区域广且复杂，所以本项目能源管理系统涉及的能耗与能效参数检测点数量大，导致系统总容量要求大大**过一般系统规模，对系统实时数据库和历史数据库的规模和设计也提出了特殊要求。
b 空间分布广对通信网络的要求。能耗与能效参数采集点量多且面广，大量数据由配电链路末端传送到系统后台，要求网络有足够的通信宽带，保证各分区分类能耗数据的实时传输和存储，实现数据同步及互操作。因此系统通信网络必须具有很高的可靠性和可扩展性。
c 多能源系统对系统开发性和可扩展性的要求。成都东客站综合交通枢纽的多能源系统要求其能源管理系统具有足够的开放性，具备与其他系统集成的兼容和开放的接口与数据库，便于与其他系统对接，实现数据共享。
d 能耗负载复杂性对检测设备适应性的要求。高铁枢纽内部负载设备复杂多样，要求能耗与能效监测设备足够的鲁棒性和可靠性，能适应恶劣环境要求，要求在电压、电流波形严重畸变的情况下也能够快速准确采集数据。
3 解决方案
3.1 概述
综合上述需求分析，结合成都东客站铁路枢纽站的建筑特点，本项目选用Acrel-5000全时动态能源管理技术进行项目设计。整体架构采用分层分布式结构，由监控室主站系统、主干通信网络与测控层数据网络以及底层能耗与能效监测设备等部分组成。
3.2 系统架构
系统拓扑图所示，自上而下包括系统层、数据网络层和测控层。
现场中的IO设备的通讯线缆采用RVSP 2*1.5屏蔽双绞线连接现场智能装置的RS485通讯接口，每根总线连接仪表的数量为32台。在现场6间弱电机房内设有通讯采集箱，动力柜和墙柜内的智能装置连接至附近的通讯采集箱内，然后通过光纤上传至中控室内，在后台监控主机对上传的数据进行集中采集处理。
3.2.1 能源管理系统主站
设备列表如表格1所示：
名称型号、规格单位数量备注
工作站主机EVOC IPC-810B Core2 2.66G /2G/250G +键鼠等台2研祥
显示器19W"液晶显示器台2三星
UPS电源C2K/2KVA 待机60分钟 塔式台1SANTACK
打印机HP 1007 A4幅面台1惠普
系统软件正版微软WINDOWS XP/SP3套2微
通讯机柜8U墙柜面12本地采购
通讯机柜K1200(1166*600*600)套1本地采购
操作台钢木结构含二椅套1本地采购
电能管理软件系统组态软件Acrel-5000V6套1安科瑞
电力监控软件数据存储软件Acrel-dbSQL套1安科瑞
电能管理软件电能管理软件Acrel-EnerSys套1安科瑞
电力监控软件设备驱动软件Acrel-Driver台1DELL
在成都东客站监控室，设置系统服务器(主/备双机系统)，系统控制计算机采用windowsXP操作系统，应用软件采用Acrel-5000系统组态软件，实现正常的监测数据和远程配电设备状态的集中呈现、事故过程记录与分析、开关操作、数据存储、数据的统计分析处理、多系统间的数据共享、事故报警等功能;配置激光打印机一台，可打印软件产生的各种图形、画面、报表、事故报告、负荷曲线等;配置UPS不间断电源设备一台，可应对电网供电中断的紧急情况，避免系统数据的丢失;系统主站通过光纤以太网络同下位设备连接。
3.2.2 主干数据通信网络
设备列表如表格2所示：
名称型号、规格单位数量备注
工业网络交换机TP-LINK 16口台1TP-LINK
工业串口服务器NPORT5232I RS485接口×2 带光隔套12MOXA
光电转换器单模光电转换HTB-1100S(25km)套24兆越
工业开关电源KDYA-DG75-24套12华力
表2 网络通讯层设备清单
主干网络采用环形拓扑结构，由6芯或6芯以上的单模光纤实现主站与子站之间的数据的传输。使用光纤收发器实现光信号与电信号的转换。
3.2.3 测控层数据总线网络
由RVSP 2*1.5(屏蔽双绞线)将底层能耗与能效监测单元与分布式通信子站连接，形成能源测控层总线网络，传输负载设备能耗与能效实时数据。
3.2.4 测控层硬件设备
分布于能源系统底层各处负载设备，实现负载设备能耗与能效监测，主要包括：智能电力能耗与能效监测单元，保证环境多适应性和大量数据的实时采集、监视，具备总线通信功能。
3.3 系统功能
3.3.1 系统初始主界面
系统入运行阶段，通过进度条的显示，使用户能准确查看系统运行的进度状况，防止在系统没有完全运行起来，因用户操作造成数据传输出现误码。
系统成功运行后进入操作界面，系统提供简单、易用、良好的用户使用界面，值班人员在登录权限后可查看分区域内智能装置的遥信状态(分闸、合闸)以及遥测值(电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、电度)。
3.3.2. 分区域实时电参量
登陆普通权限用户，通过主界面的操作，即可以查看各个区域运行的电参量(电流、电压、有功、无功、功率因数、电度、)，对各个回路的分合闸状态通过回路数据颜色变化来显示出来(红色代表合闸、绿色代表分闸)。同时各个回路都支持曲线查询功能，通过该界面的操作即可查询每一路的电流趋势曲线。
3.3.3 系统遥信状态报警
在配电系统发生运行故障时，会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路，同时自动记录事件发生的时间和回路名称，以便车站值班人员查询，追忆故障原因。
3.3.4 趋势曲线分析
Acrel-5000能源管理系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便车站值班人员对监测的配电网络进行质量分析。
3.3.5 报表统计
系统采集的有功电度数据，按照回路名称的不同，自动生成报表并有报表打印功能，可对某一回路的某一时间段内的用电量进行查询与打印，同时这些报表也能以Excel的格式导出，历史记录保留3年以上。
3.3.6其他功能
其它日常管理，如运行记录及交接班记录管理，设备运行状态、缺陷、维修记录管理、规章制度等。管理功能满足用户要求，适用、方便、资源共享。各种文档能存储、检索、编辑、显示、打印。
4 效果初步评估
系统的设计运行减小了维护人员工作量及劳动强度，提高工作效率，有利于车站合理安排检修计划，降低成本，对隐患提前预警，防止事故发生，保证生产正常运行。各种资料、图纸、报表实现电子信息化实现各电力参数，状态信息实时化实现远动控制，为改善电力品质及供电可靠性提供一手资料。可实现信息的扩展与互连。作为Intranet一部分，可实现与BAS系统或全厂MIS系统无缝连接。
5 总结
随着社会的发展及电力的广泛应用，能源管理系统已成为全国各地工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电所用户的必然选择，本文介绍的Acrel-5000能源管理系统在成都东客站的应用，可以实现对低压配电回路用电的实时监控，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可是进行数据远程功能。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框及语音提示，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于远程抄表以及分析、研究。该系统运行安全、可靠、稳定，为大型公建设施用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的社会效益。