大型公共建筑能耗管理

1. 项目概述

xxxxxx商业/办公/学校/工业…，位于xxxx与xxxxx之间，总占地面积有xxxx亩，为实施节能减排政策，实现自身成本降低，对多等级低压配电系统进行改造与监测，以方便管理，解决配电系统运行监视，基础能耗数据采集、存储、处理，实现自动化、可视化、智能化统计分析，从而降低能源使用费用，为建立节约型社会发挥作用。

根据现场实地勘测及院方有关负责人员表述，改造分为变电所和楼层部分，对相关部分馈线回路加装智能电能表并能实现远传组网，实现能耗管理，便于生产成本核算，有利于节能降耗措施的落实。

2. 项目需求

Xxxx能耗管理系统抄读数据存在时间间隔长、及时性差，统计不方便，无法与生产自动化系统有机结合，在能耗管理方面存在较大不便。现希望在此基础上建立一套完整的、具有较高水平的能源管理系统。

供电系统在一次系统的设计上已经很好的保证了医院供电可靠性，但是还需要对供电系统进行实时的监控，对用电安全进行预警，对重要医疗设备运行工况和用能实时监视，这样才能对供电系统可能存在的安全隐患和重要设备运行状况有清楚、及时的了解。医院配电系统运行维护人员对供配电系统要求有以下几点：

1) 对项目0.4kV配电室各回路进行不间断数据采集，实现遥测、遥信功能，并对异常工况进行预警，提高供电系统的安全可靠性并长期保持，特别是一级负荷，增加短信报警功能，及时排除隐患；

2) 对医院诊断设备如CT机、X光机、核磁共振设备、生命维持系统设备电源进行不间断监测，保证医院精密设备的供电质量和运行可靠；

3) 完成建筑能耗管理系统能源监测指标体系的建设，并适度考虑未来建设的管控需要。实现对项目用电总量管理，定额指标、各区域及科室能源管理指标等指标体系的编制、查询、展示；

4) 完成项目建筑能耗监测系统各类功能应用软件开发工程。实现能耗监测系统平台中的能耗监测、分项能耗、能耗统计、对比分析、能源报表等软件功能；

3. 项目范围

通过对xxxxx商业/办公/学校/工业……配电系统现场勘察及与有关电气负责人员技术交流，能耗管理系统监测站所、回路及重要用电设备

1. 方案设计原则

根据xxxxx商业/办公/学校/工业……开关站、分变配电所、楼层配电柜/箱等分散布置特点，系统方案设计原则满足用户对能耗管理系统的性、可靠性、稳定性、开放性、实用性、容错性、安全性的要求。

1） 性

能耗管理系统针对用户需要，选用公司自主研发的管理平台，提供强大的实时库和历史数据库服务、满足用户大屏展示、状态监控、能效评估、移动端查询等功能，遵循实时工业控制环境而特别构建环通讯结构，系统的规划在充分考虑技术成熟性的同时，也积极稳妥的采用物联网、移动通讯、有线以太网等技术构建和开发系统，确保系统的性。

2） 可靠性

根据用户站场布置特点，系统总体设计采用光纤环网通讯，满足可靠性要求，硬件设备选用技术成熟、质量可靠的产品；通过建立严格的程序编制规范以及软件制作后期的严格测试来保证系统运行的稳定与可靠，满足用户7x24全天候连续运行要求。

3） 稳定性

操作系统选用稳定的Linux或windows server企业版软件，智能配电监控及能源管理系统选用拥有自主知识产权的品台软件，硬件设备上采用工业系统上稳定可靠的元器件，确保系统运行的稳定性；自主研发软件建立了严格的程序编制审查规范和软件测试验证流程，并经过数十个现场运行经验积累。

4） 开放性

所采用的软硬件平台和所采用的规范具有开放性，严格贯彻国家有关的标准或规范，以实现系统的标准化，以保障系统的开放性。选用符合国际标准的硬件设备和自主研发系统支持开放标准采用标准化软件接口，便于二次开发、使用、维护、管理和系统升级的支持，使各类数据资源得到很好的共享。

5） 实用性

系统建设紧密结合用户变配电系统运行特点和要求，适应用户提高功率因数、改善电能质量、延长重要设备使用寿命、进行能源统计和分析要求，满足用户管理人员进行技术节能和管理节能可行性分析和决策的要求。

6） 容错性

系统网络层采用光纤环网冗余结构，设备层采用分布式结构，使系统风险分散，即使某个分站出现异常，仅仅影响分站自身，而不会影响整个系统运行。软件设计也充分考虑系统容错能力，使系统不会因为某些意外的操作或一些错误就终止系统的运行，而是以某种预定的方式做出适当地处理使系统得以继续运行。

7） 安全性

系统有严格的用户管理和角色授权分级管理机制，任何用户只能凭授权访问系统。

2. 系统方案设计

xxxxx商业/办公/学校/工业……有开关站、分变配电所……，根据用户配电系统规模、自有通讯系统特点，能耗管理系统设计主要采用有线以太网通讯。

本方案系统功能规划采用三层结构体系，底层为间隔设备层、中间层为网络通讯层、顶层为站控管理层。

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2.1. 间隔设备层

间隔设备层包括安装在开关站、分变配电所等站所及楼层配电箱内的多功能网络仪表、电能表等监测设备用于完成对配电系统一次设备的测量、状态采集、控制设备和能量计量功能的仪表。这些计量、测控设备具有通讯接口和能力，能够通过通讯网络层设备与站控管理层交换数据。

2.2. 通讯网络层

通讯网络层根据xxxxx的供配电系统规模和用户要求，配置通讯管理机、交换机、屏蔽双绞线等缆线和附件，构建站控管理层与分站的通讯通道，实现整个系统可靠、快速、安全的通讯。

2.3. 站控管理层

站控管理层根据xxxxx商业/办公/学校/工业……供配电系统规模，配置采集服务器、历史数据服务器、web服务器应满足我方推荐技术参数。

站控管理层完成数据的集采、解析、处理、存储，管理整个系统的数据转发和交换；显示事故告警、报警事件，提供远方操作和控制的人机接口，负责与多个子系统的接口，实现数据共享，负责完成用户配电信息的管理和维护。

2.4. 系统拓扑图

1. 系统组成

1.1. 硬件推荐配置

工业控制计算机建议用户参照我方推荐配置订货，为使系统正常工作，硬件要求：

1.1. 操作系统

Acrel-5000Web能耗管理系统兼容CentOS Linux、Windows操作系统上，兼容Windows 7 Ultimate 64位(简体中文)、Windows 10 64位(简体中文)。

1.2. 设备清单

系统设备清单参见附件3：《Acrel-5000Web能耗管理系统设备清单》

2. 主要设备参数

2.1. APM810智能监测仪表

APM810智能监测仪表谐波分析达63次，电能计量精度达0.5s，支持电压偏差、电压骤升骤降、录波、安装在能源中心两路10kV市电进线，在线监测各站的电压谐波畸变率、各次电流谐波含有率，满足用户谐波监测和静态电能质量评估。主要特点：

实时监测：电流、电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率

电能计量：四象限有功电能、无功电能、视在电能

脉冲输出：有功、无功电能脉冲输出

需量监测：有功、无功、视在功率的实时需量、大需量

电能质量：电压、电流不平衡度、谐波畸变率，2~63次谐波含有率

数据记录：电压、电流、功率大、小统计，顺序事件记录

开入开出：标配2路开关量输入（可选8路）、2路开关量输出

通讯：RS485接口、MODBUS-RTU通讯协议、以太网口可选

显示：液晶

安装方式：嵌入式

安装位置：开关柜、配电柜

用途：电能质量、电能计量

2.2. 多功能智能电表AEM96

多功能智能电表实时监测电流、电压、功率、功率因数，计算电能，精度达0.5级，支持复费率，安装在地上及地下站场变配电所，在线监测各回路的电压、电压、功率、电能等运行参数和断路器状态。AEM96主要特点：

实时测量：三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功/无功功率

电能计量：四象限有功/无功电能计量，复费率电能计量

状态采集：2路开关量输入

通讯：RS485/MODBUS-RTU

显示：液晶

安装方式：嵌入式

安装位置：开关柜、配电柜

用途：计量电能和功率、电能质量

2.3. AMC智能电量采集监控装置

AMC智能电量采集监控装置集电参量采集、 监测、 控制于一体的智能装置，实时监测电流、电压、功率、功率因数，四象限电能，精度达0.5级，适用于地上及地下站场变配电所、楼层或车间动力、照明箱柜等，在线监测各回路的电压、电压、功率、电能等运行参数和断路器状态。主要特点：

实时测量：三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功/无功功率

电能计量：四象限有功/无功电能计量，走满次数记录

状态采集：2路开关量输入

通讯：RS485/MODBUS-RTU

显示：液晶

安装方式：嵌入式

安装位置：开关柜、配电柜、配电箱

用途：计量电能和功率、电能质量

2.4. 通讯管理机ANet

通讯管理机Anet-1E2S1、Anet-2E4S1、Anet-2E8S1、Anet-2E4SM可根据开关站、各站所等变配电所规模，和用户具体通讯网络情况，选择配置，每个串口只能接入型号相同的设备，不同型号的设备占用不同的RS485接口。主要功能：

提供涵盖能耗管理系统常见及特殊应用的几十种国际国内标准通讯协议或厂家自定义通讯协议之间的转换。

负责把现场前置层智能装置/测控单元的数据采集和解析,再将这些信息上传到当地能耗管理系统和远动通讯服务器，完成遥信、遥测。

数据采集器的每个串口都可使用组态软件通过网络进行参数的下载和设置，实现远程维护。

丰富的规约扩展功能，方便接入各种智能设备。具备MODBUS-RTU、101、103、104等各种常用规约。

进行遥信量信号合并，对遥测量按照均值或总和合并。

通过硬件、软件和操作系统的看门狗绝对保证了管理机再发生不可预知的异常问题时具有自恢复功能。

主要技术参数如下：

设于无锡江阴市的生产基地--江苏安科瑞电器制造有限公司是江苏省企业，拥有获得国家实验室认证认可的产品测试中心，配合信息化管理系统，为公司产品产业化、规模化实施提供保障。新成立的安科瑞微电网研究院致力于企业端微电网技术的研发，进一步为用户建设安全、可靠、绿色的微电网能量管理系统提供解决方案。

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