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能耗在线监测系统在江阴港口集团办公楼中的应用

2014/2/27 21:54:59   安科瑞电气股份有限公司  供稿
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鞠宁1,王晓明2

1.江苏江阴港港口集团股份有限公司,江苏江阴 214433

2.安科瑞电气股份有限公司,上海 201801

    摘要:介绍了江阴港港口集团有限公司新建办公楼能耗在线监测系统的系统结构、数据采集及系统软件的功能实现。通过对各办公室空调、照明与插座用电进行分析处理,把分析处理结果通过表格、图片等方式进行公布。企业管理人员可通过该系统平台,建立健全企业节能管理制度,约束各用能单位的能源消耗,提高企业办公的运行能效。

    0 引言

    能源消耗是企业生产成本中重要的可控部分,降低能源消耗是企业降低生产成本的重要途径。随着社会的不断进步和科学技术的不断发展,节能技术和装备如高效锅炉窑炉、电机及拖动设备、余热余压利用装备、节能仪器设备等已广泛应用于企业生产工序的各个环节。生产型企业的办公管理能源消耗量(主要为耗电量)也是其能源消耗的重要组成部分,但因其占能源消耗总量的比重不大,在企业节能改造实施过程中往往被忽略。如果在企业办公建筑中建立能源监管体系,通过计算机等辅助手段将能耗分类计量,就可发现高能耗点和不必要的能耗消耗量,在此基础上加强用能考核管理,往往可以起到事半功倍的效果。

    本文结合江阴港港口集团股份有限公司5号码头新建办公楼能耗(电能)在线监测系统,对生产型企业如何建立有效的办公管理用能监测进行了详细介绍。

    1 配电情况及建设目标

    江阴港港口集团股份有限公司5号码头新建办公楼为三层办公楼,该楼电源总进线由码头5#变电所0.4kV配出回路引入至总配电箱。总配电箱位于一楼网络机房外间,设总开关、各楼层总开关,再采用放射式与干状式混合的配电模式将电源引至各办公室。各办公室均设单独的PZ30配电箱,为便于电能的消耗分类,电源引入各办公室后分配为空调用电和照明插座用电。如下图所示为该办公楼三楼各办公室的分布示意:

图1 办公楼三楼各办公室分布示意

    系统建设方和承建方经充分讨论,认为该能耗在线监测系统应实现如下目标:

    1.各办公室的用电按空调用电、照明插座用电分别计量,实现能耗波动幅度跟踪,实现能耗的准确预测;

    2.将各办公室用电按部门进行汇总统计,并以帮图、曲线等多种形式展示,实现能耗监测,避免不合理能耗;

    3.可建立用电标杆值,对超额用电或非正常用电等起到提示作用,实现能耗标准化管理,形成具有推广性的标准规范;

    4.系统建成后能于局域网内电脑查看该系统的展示数据;实现能耗量化分析、能耗管理流程化和精细化管理,节能效果评估,实现对节能改造措施的全面管理;

    2 系统组网结构设计实现

    依据新建办公楼的配电情况和办公室分布情况,能耗在线监测系统建设采用分层分布式结构,系统包括:站控管理层、网络通讯层、现场设备层。系统网络结构如图2所示:

图2 系统网络结构图

    管理测控层是针对系统的使用和维护人员的人机交互窗口,也是系统的最上层部分。在该能耗在线监测系统的建设中,配置了数据服务器用以采集、存储与处理各回路耗电信息、Web服务器将友好的人机界面通过互联网展示给使用者,并设置了用于系统日常维护的工程师工作站;

    通讯控制层主要是由通讯服务器、接口转换器件及总线网络等组成,是数据信息交换的桥梁。在该项目方案中通讯控制层配置1台8端口数据采集器,考虑到通讯可靠性及防雷等因素,配置串口隔离设备。1~3楼层按东西侧分别引一根RS485总线,连接位于各办公室的单相计量表计至串口服务器,通讯总线采用屏蔽双绞线(RVSP2×0.75),穿Φ25管沿墙壁铺设至各房间;

    现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表等,也是构建该配电系统必要的基本组成元素。为建立用电分项计量体系,在本项目方案设计时即为每个办公室的PZ30箱内安装两只单相一次接入导轨式电能计量表,分别计量该办公室的空调用电和照明插座用电。基于该设计方案,办公楼1楼层16个办公室配置32只单相计量表计、2楼层17个办公室(含会议室)配置34只单相计量表计、3楼层17个办公室(含会议室)配置34只单相计量表计、总配电箱配置4只三箱计量表计。

    3系统功能设计实现

    能耗在线监测系统围绕系统建设目标,设计了以下软件功能:

    1.用电回路清晰的计量体系结构

    江阴港港口集团办公楼共有三层,能耗系统在办公楼总进线、各楼层、各办公室分别安装了两个电能表,分别用来计量空调用电和照明插座用电,结合 4只用电总表,整个系统共设置了104个计量点,建立了覆盖整个办公楼的用电计量体系。系统软件中建立了计量体系展示功能,如图3所示,系统使用人员通过该功能界面可一目了然的了解该办公楼的配电层次分级情况;

图3 计量体系展示

    2.电能管理ERP

    系统管理或维护人员还可以通过用电回路信息维护功能配置用电支路的名称、用电类型(空调用电、照明插座用电)、所属部门、电能表类型等信息,该功能使得系统可以对各用电回路的用电量自动按部门进行统计,可对管理用电按部门划分,建立类似于财务ERP的电能管理ERP分配功能。该功能便于办公室所属部门的变更等信息变化时系统的维护工作。配置界面如图4所示;

图4用电回路信息维护

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