會展中心A區(qū)展館能耗分項計量系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃

中國對外貿(mào)易中心(集團) 張守彬

會展中心A區(qū)展館能耗分項計量系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃

中國對外貿(mào)易中心(集團) 張守彬

本文介紹會展中心A區(qū)能耗分項計量系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃背景,計量采集點的規(guī)劃,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)功能的規(guī)劃,及其系統(tǒng)的應(yīng)用。

分項系統(tǒng)計量系統(tǒng)節(jié)能

一、能耗分項計量系統(tǒng)的建設(shè)背景

1.建設(shè)能耗分項計量系統(tǒng)的時代背景

國家十一五計劃要求到今年,每年能耗下降4%,總單位GDP能耗下降20%。在《中華人民共和國能源法》頒布實施和相關(guān)文件規(guī)定下,開展節(jié)能工作,促進企業(yè)加快節(jié)能技術(shù)改造,加強節(jié)能管理,提高能源利用效率,對提高企業(yè)經(jīng)濟效益,緩解經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束,具有十分重要的意義。國家較多大型建筑物均存在用電大、能耗高、效率低下,計量系統(tǒng)簡單,能耗分析缺失,為建全能耗數(shù)據(jù)庫,更好的指導(dǎo)節(jié)能診斷和推進節(jié)能改造,積極推進大型建筑物能耗分析計量系統(tǒng)具有時代意義。

2.會展中心能耗分項計量系統(tǒng)建設(shè)的意義

會展中心建筑群占地82萬平方米,建筑面積110萬平方米,室內(nèi)展覽面積為34萬平方米。其中A區(qū)展館占地41.4萬平方米,建筑面積39.5萬平方米,設(shè)立13展廳展覽面積為13萬平方米,館內(nèi)各種設(shè)備設(shè)施種類及數(shù)量眾多,用能日趨攀升,2007年度全館能耗3700萬元,2008和2009年度能耗已突破5000萬元。根據(jù)展館類建筑用電特點及大耗能系統(tǒng)的管理現(xiàn)狀,可以判斷空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)仍具有一定的節(jié)能潛力。由于會展中心原有中低壓系統(tǒng)只在變壓器高壓進線和變壓器低壓出線側(cè)安裝計量電表,此系統(tǒng)無法做到對不同能耗進行分項計量,只能粗略地分析展廳耗能情況,偏差很大,而且基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺缺乏,無法進行有效統(tǒng)計和分析用能情況。而電耗分項計量與實時統(tǒng)計分析管理系統(tǒng)的建立則為此掃除障礙,從建立能耗分項計量出發(fā),以收集統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)為手段,指導(dǎo)節(jié)能策略的制定,最終取得顯著的節(jié)能成效。建立一套完善的能耗分項計量系統(tǒng)對企業(yè)的能源審計、分析能耗分布、用能特點、評估節(jié)能成效等方面具有非常重要的意義。

二、系統(tǒng)采集點分布和建設(shè)

1.原有計量采集點情況描述

會展中心A區(qū)有一間110KV變電站,18間10KV變電站,原有計量系統(tǒng)只在110KV變電站2條進線安裝精度0.2級計量電表2個,10KV變電站的變壓器高壓進線和低壓出線側(cè)安裝精度0.5級計量電表188個,并采集至中低壓系統(tǒng)。

2.計量系統(tǒng)采集點建設(shè)

(1)計量點設(shè)計的邏輯圖。根據(jù)《用能單位能源計量器具配備和管理通則》的有關(guān)規(guī)定和分類用能計量的需要,為達到分項計量的要求,需在變壓器低壓配線側(cè)增加和調(diào)整一定數(shù)量的電度計量表。根據(jù)能源分項計量系統(tǒng)的設(shè)計思路,獨立監(jiān)測大耗能設(shè)備的用能情況,分開監(jiān)測大耗能系統(tǒng),如空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、展示用電等為基本原則進行計量點的設(shè)計。以1#電房為例,計量點設(shè)計的邏輯圖見圖1。

圖1 計量點設(shè)計邏輯圖Fig.1 Measurementpointdesignlogicdiagram

(2)計量點建設(shè)的點列表。根據(jù)上述邏輯圖,可以清晰的確定計量點數(shù)量及其計量范圍,通過對各不同電壓等級歸類劃分,列出如下點列表:一級表:110KV變電站原有表共2個,無需增加表。功能:計量會展中心總用電量;二級表(上圖主備進線表):電房原有派諾表共40個,無需增加表。功能:獨立計量會展中心A區(qū)展館18間電房用電量;三級表(上圖低壓進線表及分項計量表):電房原有派諾表共106個;需增加表共171個。功能:電房低壓出線端計量,以及展廳、公共區(qū)域和主機房用電分項計量;四級表:各獨立計費使用單位59個,原有三相四線有功電度表,無需增加表。功能:會展中心獨立計費使用單位電量計量。

三、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

1.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)概述

由于會展中心A區(qū)原中低壓系統(tǒng)擴容的不可行,因此確定增加能耗分項計量系統(tǒng),中低壓原有部分計量表的電度數(shù)據(jù)可通過OPC采集到能耗分項計量系統(tǒng)中,并通過增加現(xiàn)場控制器和布線將新增計量表數(shù)據(jù)采集到該系統(tǒng)中。

2.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃

能耗分項計量系統(tǒng)與中低壓系統(tǒng)監(jiān)控中壓、低壓設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)、電度、電流、電壓、無功功率、有功功率、EPS信息等數(shù)據(jù)所不一樣,主要針對電房內(nèi)中壓和低壓等電度值進行讀取,通過詳盡的報表和建立具體的能耗分析模型來實現(xiàn)能耗分項管理的需求。具體的網(wǎng)絡(luò)邏輯圖見圖2。

圖2 能耗分項計量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖Fig.2 energysub2meteringsystemnetworkdiagram

從能耗分項計量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖可以看到系統(tǒng)實現(xiàn)分為了三層網(wǎng)絡(luò),分別是物理層,數(shù)據(jù)傳輸層和數(shù)據(jù)的應(yīng)用層。物理層主要由170個多功能電子表組成,計量儀表測量線路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù),通過RS485接口傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器中,再由數(shù)據(jù)采集器傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫服務(wù)器中,再通過服務(wù)器換算成能耗數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)傳輸層分為了兩層網(wǎng)絡(luò),底層是ModBus總線,將多功能電子表的測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)浆F(xiàn)場控制器,經(jīng)過現(xiàn)場控制器的處理和轉(zhuǎn)換,通過上層傳輸網(wǎng)TCP/IP協(xié)議傳輸?shù)椒?wù)器上。在應(yīng)用層,傳統(tǒng)的C/S模式與OPC讀取數(shù)據(jù)模式相融合,實現(xiàn)了能耗分項管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在線監(jiān)測、讀取的全過程。

四、系統(tǒng)功能規(guī)劃

能耗分項計量對會展中心A區(qū)大能耗設(shè)備的節(jié)能起到指導(dǎo)性作用,其具備以下功能:

(1)實時監(jiān)測現(xiàn)場計量表數(shù)據(jù),并能通過OPC實時讀取中低壓個別計量表的數(shù)據(jù)。(2)能耗分項計量系統(tǒng)采集頻率統(tǒng)一標準,以便對系統(tǒng)管理的所有事件進行時間段統(tǒng)計,實現(xiàn)在不同時間段下判斷能耗量,有利于歷史事件的分析。(3)能耗分項計量系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集器和計量儀表完成對現(xiàn)場信息的采集工作,實現(xiàn)對采集的實時數(shù)據(jù)信息進行分類、列表、制圖、存儲等處理,并能實時更新數(shù)據(jù)庫。(4)能耗分項計量系統(tǒng)應(yīng)能按要求生成報表,并能將報表內(nèi)指定點自動按選擇時間自動導(dǎo)入,可實現(xiàn)日月年用電量等報表。(5)用戶管理用于管理訪問能耗分項計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的安全。通過創(chuàng)建單個帳號,管理員能授予用戶對系統(tǒng)各項功能的訪問權(quán)限和設(shè)置權(quán)限。(6)為分析能耗數(shù)據(jù),從而達到挖掘節(jié)能潛力的功能,能耗分項計量系統(tǒng)應(yīng)具有統(tǒng)計分析功能,能對某計量點數(shù)據(jù)設(shè)定參考值,參考曲線,進行定量定性的分析。為用電能效提供參考依據(jù)。

五、總結(jié)和應(yīng)用

建筑節(jié)能不能簡單地靠節(jié)能技術(shù)的堆砌實現(xiàn),而必須從控制總的建筑能耗出發(fā),通過確定適宜的建筑服務(wù)標準,全面規(guī)劃各個用能途徑,以降低總的能耗量為目標,選擇適宜技術(shù),配之以科學(xué)的運行管理,才能真正地使建筑能源消耗總量有所降低。通過建立能耗分項計量系統(tǒng),可以實時監(jiān)控現(xiàn)場各類型負載用能情況,能對展廳用能情況進行實時的監(jiān)測和分析,為節(jié)能工作做好數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ),也為將來節(jié)能措施的節(jié)能效果評估做好了數(shù)據(jù)的準備,系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能: (1)空調(diào)、照明和展覽用能按展覽區(qū)域分項計量,為能耗的分項統(tǒng)計和分析積累了數(shù)據(jù)基礎(chǔ);(2)按展廳分區(qū)計量,為計算單位GDP能耗做好了數(shù)據(jù)準備;(3)實時用電情況監(jiān)控,確保用能的正常化和能耗的合理化; (4)對數(shù)據(jù)的實時分析還可以隨時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中忽然出現(xiàn)的用能問題,從而提示人員及時處理。

book=190,ebook=166