姜曉輝

(杭州佳和電氣股份有限公司, 浙江 杭州 310053)

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·能源管理·

供電大樓配電監(jiān)控及分項(xiàng)計(jì)量節(jié)能管理一體化系統(tǒng)方案

姜曉輝

(杭州佳和電氣股份有限公司, 浙江 杭州 310053)

結(jié)合臨安供電大樓工程實(shí)例,介紹了原有系統(tǒng)或設(shè)備的基本情況,分析了配電監(jiān)控及分項(xiàng)計(jì)量節(jié)能管理一體化系統(tǒng)方案。基于相同監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù),將配電監(jiān)控系統(tǒng)和分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,節(jié)省了投資成本,便于進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)維管理。

配電監(jiān)控系統(tǒng); 分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng); 能耗分析; 電能數(shù)據(jù)采集

姜曉輝(1984—),男,從事電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、能耗分析管理系統(tǒng)的工作。

0 引 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大型公共建筑高耗能的問題日益突出。公共建筑年耗電量約占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電的22%,每平方米年耗電量達(dá)普通居民住宅的10～20倍,部分已達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家同類建筑的1.5～2.0倍。因此,做好公共建筑的節(jié)能工作,對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)具有重要意義。大型公共建筑能耗實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析管理系統(tǒng)的開發(fā),對(duì)研究大型公共建筑能耗特點(diǎn)、用電監(jiān)管、開展節(jié)能工作具有重要意義。

根據(jù)建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范,通常大型的公用建筑都設(shè)計(jì)供配電監(jiān)控系統(tǒng),在高壓側(cè)安裝綜合監(jiān)控和保護(hù)裝置,在低壓側(cè)安裝配電監(jiān)控儀表設(shè)備。如果將建筑供配電監(jiān)控和分項(xiàng)計(jì)量節(jié)能管理結(jié)合起來(lái),可以減少系統(tǒng)投資,降低在施工、運(yùn)行和維護(hù)等方面的復(fù)雜性[1-2]。

1 項(xiàng)目概況

臨安市供電局大樓共有8幢樓,其中1#樓為電力客服中心及局辦公樓,2#樓為計(jì)量管理所和調(diào)度中心,3#樓為食堂和職工活動(dòng)中心,4#樓為錦城供電所及電力設(shè)計(jì)院,5#樓連接各個(gè)樓的連廊,6#、7#樓為電力安裝公司及其倉(cāng)庫(kù),8#樓為職工活動(dòng)中心。該建筑群包括電力系統(tǒng)的辦公、調(diào)度、設(shè)計(jì)、安裝等部門,辦公樓變電所位于2#樓的地下室,內(nèi)設(shè)2臺(tái)2 000 kVA變壓器。

2 原系統(tǒng)或設(shè)備的基本情況

該供電大樓變電所大負(fù)荷回路只測(cè)量三相電流,小負(fù)荷回路只安裝了單相互感器,配置了指針式單相電流表,各出線都沒有計(jì)量。樓層各個(gè)配電箱沒有安裝計(jì)量?jī)x表,甚至連單相的電流表都沒有安裝,并且也沒有配置低壓電力監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、越限報(bào)警、事故記錄等未作考慮。

2.1 存在的主要問題

(1) 各個(gè)出線及配電箱都沒有安裝具有計(jì)量和通信功能的儀表。

(2) 沒有各項(xiàng)電能耗的拆分計(jì)量。

(3) 未建立能源管理中心,不能對(duì)電能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與管理,找不到可控的節(jié)能點(diǎn),也無(wú)法判斷各種節(jié)能設(shè)備是否真正節(jié)能。

(4) 物業(yè)管理部門不能形成規(guī)范化的節(jié)能管理,常規(guī)用電管理模式中的弊端使電能浪費(fèi)嚴(yán)重。

(5) 無(wú)法分析電能質(zhì)量,監(jiān)測(cè)不到諧波及無(wú)功造成的電能損耗,不能進(jìn)行設(shè)備改造。

2.2 系統(tǒng)節(jié)能可能性分析

鑒于目前多數(shù)電力用戶對(duì)自身內(nèi)部各系統(tǒng)用電狀況沒有清晰了解,大量電能的使用處于無(wú)序、無(wú)監(jiān)視、無(wú)控制狀態(tài),建筑用能監(jiān)測(cè)技術(shù)能有效地解決此類用電缺陷,使系統(tǒng)節(jié)能成為可能。

安裝配電監(jiān)控及分項(xiàng)計(jì)量節(jié)能管理一體化系統(tǒng),為用戶提供各用電系統(tǒng)、用電設(shè)備的用電狀況,同時(shí)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性分析,挖掘節(jié)能空間,查找用電設(shè)備故障,降低用電風(fēng)險(xiǎn),減少能源消耗。

3 方案實(shí)施

系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

3.1 系統(tǒng)方案主要工作

系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)完成后,需要將方案付諸實(shí)施,其中涉及的要點(diǎn)如下:

(1) 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)方案內(nèi)采用的多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表的型號(hào)和數(shù)量。在變(配)電所內(nèi)的出線支路安裝多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表,進(jìn)行準(zhǔn)確的電能計(jì)量和電氣量測(cè)量,同時(shí)分別為配電監(jiān)控和分項(xiàng)計(jì)量節(jié)能管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。

(2) 根據(jù)分項(xiàng)計(jì)量能耗拆分需要,在變(配)電所外管道井和各樓層配電盤上安裝多功能表,進(jìn)行準(zhǔn)確的電能計(jì)量和電氣量測(cè)量,形成原始的電能數(shù)據(jù)記錄。

(3) 在建筑物內(nèi)按需敷設(shè)通信總線,建立數(shù)據(jù)傳輸通道。通信線的敷設(shè)可以沿強(qiáng)電井、弱電井沿橋架或電纜溝快速完成,某些通信線的敷設(shè)最好能和停電改造同時(shí)進(jìn)行。

(4) 在監(jiān)控中心建立配電系統(tǒng)監(jiān)控后臺(tái)系統(tǒng),包括雙監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、UPS、打印機(jī)、工程師站等,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

(5) 建立能量管理中心,收集多功能表采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)庫(kù),按照照明、暖通空調(diào)、動(dòng)力用電、特殊用電和承租戶用電進(jìn)行電能拆分,并預(yù)留網(wǎng)關(guān)。按照用戶的要求設(shè)計(jì)相應(yīng)的組態(tài)界面。

(6) 為避免影響供電局的正常辦公用電,系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中涉及停電排查的,盡量考慮在假期或夜晚分臺(tái)區(qū)斷電,進(jìn)行局部輪換,基本不影響正常供電。具體的停電方案可以由用戶根據(jù)用電需要制定。

3.2 方案預(yù)期實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

(1) 業(yè)主強(qiáng)化管理,提高電氣安全性,為系統(tǒng)提供保障。供配電系統(tǒng)非正常運(yùn)行(如長(zhǎng)期過(guò)流、三相嚴(yán)重不平衡、諧波過(guò)大等),極易造成直接安全事故,如人身傷害、設(shè)備損壞,也可能造成火災(zāi)等嚴(yán)重災(zāi)害。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)配電系統(tǒng)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)的監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)中的各種隱患,給出聲、光告警,避免事故的發(fā)生。

(2) 為管理部門提供配電系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo),包括報(bào)表數(shù)據(jù)(時(shí)報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表)、故障記錄、歷史曲線,對(duì)配電系統(tǒng)電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),調(diào)節(jié)配電系統(tǒng)功率因數(shù)。

(3) 為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,提供了系統(tǒng)性方案。對(duì)大樓內(nèi)的電能計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和節(jié)能分析,實(shí)現(xiàn)能耗的綜合管理。通過(guò)對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行能耗拆分,得到建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析挖掘節(jié)能潛力,達(dá)到建筑物節(jié)能增效的目的。兩種典型分析如下:

① 晝夜分析,直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。北京某商業(yè)辦公樓單位建筑面積為3.4萬(wàn)m2,平均耗電下降約為100 kW,制冷季為6月1日～10月1日,每天24 h,年節(jié)電約為30萬(wàn)kWh。2007年辦公樓風(fēng)機(jī)功率變化如圖2所示。

圖2 2007年辦公樓風(fēng)機(jī)功率變化

通過(guò)對(duì)分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)的晝夜數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)該辦公樓夜晚風(fēng)機(jī)未關(guān)。

② 長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),找到能耗缺陷。2007年室內(nèi)側(cè)風(fēng)機(jī)能耗對(duì)比如圖3所示。該建筑送排風(fēng)機(jī)呈現(xiàn)晝夜變化的規(guī)律,有固定負(fù)荷。通過(guò)分析及現(xiàn)場(chǎng)核實(shí),該建筑室內(nèi)側(cè)風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期不關(guān),因?yàn)樵擄L(fēng)機(jī)安裝在通風(fēng)管道內(nèi),開關(guān)安裝在比較隱蔽的位置,管理者極易忽略。通過(guò)調(diào)整運(yùn)行策略后,節(jié)電約為8.6萬(wàn)kWh。

圖3 2007年室內(nèi)側(cè)風(fēng)機(jī)能耗對(duì)比

4 結(jié) 語(yǔ)

配電監(jiān)控及分項(xiàng)計(jì)量節(jié)能管理一體化系統(tǒng)投入使用后,根據(jù)系統(tǒng)節(jié)能分析報(bào)告和專業(yè)人員的規(guī)范化管理,大幅降低了建筑能耗。另外,建筑內(nèi)各主要設(shè)備得到了全方位監(jiān)控,并進(jìn)行專業(yè)的維護(hù)指導(dǎo),保障了各重要設(shè)備的正常使用。

[1] 李樹一.淺談公共建筑電氣節(jié)能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代建筑電氣,2013,4(S0):283-286.

[2] 傅益君,周宏.智能電網(wǎng)用戶端管理系統(tǒng)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣,2015,6(11):23-28.

[3] 周湘梅,劉立波.能源管理體系的建立與運(yùn)行[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

Scheme of Power Distribution Monitoring and Sub-metering Energy-saving Integrated System for Power Building

JIANG Xiaohui

(Hangzhou GAEA Electric Co., Ltd., Hangzhou 310053, China)

Combining by an example of Lin’an power building,this paper introduced the basic situations of original systems or equipments,and analyzed the scheme of power distribution monitoring and sub-metering energy-saving integrated system.Based on the same data of monitoring devices,the power distribution monitoring system combines with sub-metering system,which saves the investment costs and undertakes the unity operation and maintenance management.

power distribution monitoring sytem; sub-metering system; energy consumption analysis; electric energy data collection

TU 201.5

B

1674-8417(2016)09-0020-03

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.09.005

2016-02-17