柳州麗笙酒店能源管理系統(tǒng)的能耗監(jiān)測和節(jié)能分析

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司   嘉定   201801

一、酒店概況

柳州麗笙酒店是柳州市品牌五星標準酒店，位于風景迤邐的柳州河畔東岸中心商務區(qū)，與市政廣場隔街相望，鄰近柳州火車站，總建筑面積4.5萬平方米。酒店擁有設計師精心設計的客房和套房260間（含總統(tǒng)套房），江景客房270度視角將柳江及柳州美景盡收眼底。酒店設計新穎，現(xiàn)代風格與當?shù)貕炎宓壬贁?shù)民族風情結(jié)合，加上高雅舒適的客房、完善的會務、餐飲娛樂設施以及秉承著卡爾森集團“Yes, I Can！”的核心服務理念為賓客提供的服務，柳州麗笙酒店致力于打造民族風情的品牌五星標準酒店，成為商務活動和度假休閑的之地。

作為酒店，原麗笙酒店配電系統(tǒng)采用指針式電流電壓表，僅可通過手抄器至現(xiàn)場操作。相關(guān)設備無法實現(xiàn)自控，且相關(guān)數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)監(jiān)測，造成酒店的能源大量浪費，同時酒店的節(jié)能減排工作也無法正常開展。如今，在 號召節(jié)能減排的大環(huán)境下，其物業(yè)管理在節(jié)能、降耗方面格外重視，節(jié)能已被列為酒店的工作之一。

 現(xiàn)場共有兩個配電室、共有PZ48-AI3/C 儀表67只。經(jīng)過節(jié)能改造后進線采用多功能表，各支路采用電流表。
二、 節(jié)能改造

在柳州麗笙酒店節(jié)能改造的“手術(shù)”中，使用方考慮更多的是系統(tǒng)穩(wěn)定性、控制精度、技術(shù)服務以及設備的后期維護等因素。所以2011年底，酒店綜合考慮投資效費比、長期使用及維護成本、實際使用效果等因素zui終選用安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)和現(xiàn)場信號采集裝置，對原大樓的樓宇自動化控制系統(tǒng)進行節(jié)能改造，進而實現(xiàn)對大樓內(nèi)機電設備的監(jiān)控管理。新的自控系統(tǒng)一方面為酒店提供健康、舒適、潔凈的空氣環(huán)境，另一方面監(jiān)控和保障各種設備的正常運行，zui終實現(xiàn)整個酒店節(jié)能減排的工作指標。

Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)對建筑物內(nèi)的所有空調(diào)機組設備、通風排風設備、冷熱源設備、給排水系統(tǒng)設備、照明設備實行自動監(jiān)測和控制，同時收集、記錄、保存及管理有關(guān)系統(tǒng)的重要信息和數(shù)據(jù)，提高運行效率，保證工作環(huán)境的特殊需求，達到節(jié)省能源，節(jié)省人力，zui大限度延長設備壽命的目的。

 三、酒店管理系統(tǒng)改造過程中的難點問題

1、老化的電氣設備造成控制時有些點位接觸不穩(wěn)定；

2、電氣控制柜難以提供部分控制點位，造成控制效果不明顯；

3、施工中酒店內(nèi)部平行走線難度較大，再加上酒店內(nèi)部正常營業(yè)不宜施工。所以我們根據(jù)產(chǎn)品現(xiàn)場總線距離長，模塊擴展能力大的特點，盡量垂直走線，水平線利用一根現(xiàn)場聯(lián)網(wǎng)線，從而化解了這個難題；

4、在改造施工前對原系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、走線情況及功能要排查清楚，這樣有利于新系統(tǒng)的施工。以前的樓控系統(tǒng)產(chǎn)品本身的性質(zhì)導致網(wǎng)絡設計不是很合理，造成布線浪費較大，整個酒店樓控系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)布置較亂。在今年改造設計中，我們充分考慮了原設計的走線缺陷，結(jié)合新產(chǎn)品靈活特點將整個酒店的系統(tǒng)進行了網(wǎng)絡整合，使得現(xiàn)在整個酒店內(nèi)網(wǎng)絡更趨于合理；

5、這次改造大部分配套傳感器、互感器等設備延用原先系統(tǒng)的，但是部分設備控制精度不是很而且靈敏度降低，酒店又添加了一些新的傳感器、互感器和接口機電設備。Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)兼容來自不同品牌的老化的電氣柜、傳感器等設備和新加的所有設備，使得控制難度加大，經(jīng)過對設備的反復檢測，系統(tǒng)的多次調(diào)試，zui終達到控制效果;

 四、酒店節(jié)能方案

 節(jié)能規(guī)劃：

（1）能耗計量，*個目的是計算和考核，有一個完整的管理數(shù)據(jù)；個目的是通過對計量的數(shù)據(jù)分析和比較對浪費能源的部門和設備進行的控制。能量計量中配備了水表，電表，蒸汽表等計量儀表能準確按時保存報表供查看分析。

（2）能耗分析，通過各種信息和數(shù)據(jù)，進行歷史和趨勢分析，建立科學的節(jié)能運行模式與方案，以達到良好的節(jié)能效果。

 節(jié)能控制：

（1）冷凍機房的節(jié)能控制，有數(shù)據(jù)采集，冷水機組的臺數(shù)選擇，冷凍水泵，冷卻水泵的變頻控制，冷卻塔風機的數(shù)量控制。

（2）換熱器的節(jié)能控制，數(shù)據(jù)采集，換熱器臺數(shù)的選擇，溫度控制與超溫報警。

（3）空調(diào)、新風、排風機的節(jié)能控制，溫度控制，新風閥的調(diào)節(jié)，部分變頻控制，空氣質(zhì)量的檢測與自動控制。

（4）風機盤管節(jié)能控制，實現(xiàn)遠程調(diào)節(jié)和監(jiān)控管理。

（5）照明節(jié)能控制與管理。

（6）鍋爐能耗計量，蒸汽流量累計。

（7）變配電能量計量。

（8）冷熱水供回水能量計量。

 節(jié)能管理：

（1）空調(diào)系統(tǒng)運行節(jié)能管理。事先按時間表來開啟空調(diào)新風機組，并配合溫濕度的焓值調(diào)節(jié)風閥開度和水閥開度。通過風機的累計運行時間來定時維護機組以延長機電設備的壽命。

（2）冷熱水系統(tǒng)運行節(jié)能管理。通過壓差控制變頻器的頻率，在閉環(huán)情況下實現(xiàn)冷凍水泵自動控制。通過冷卻水回水溫度，在閉環(huán)情況下自動選擇冷卻塔風機臺數(shù)。通過所有設備的累計運行時間來定時維護冷水機組和水泵以延長機電設備的壽命。

（3）照明系統(tǒng)運行節(jié)能管理。通過時間表開啟公共照明，夜晚開啟部分公共燈，有人進入時開啟相應的照明路數(shù)。

五、酒店能耗分析管理系統(tǒng)介紹

1、系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是由智能測控裝置、網(wǎng)絡設備及計算機設備等互聯(lián)布局而成。系統(tǒng)因項目規(guī)模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同，可采取不同的拓撲結(jié)構(gòu)。但是無論采取何種拓撲結(jié)構(gòu)都是采用了“站控管理層——網(wǎng)絡通訊層——現(xiàn)場設備層”的分層分布式設計思想。這種分層設計，符合當前通訊體系設計實現(xiàn)的標準，在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能，即可以實現(xiàn)遠方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能。柳州麗笙酒店能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

各個結(jié)構(gòu)層的具體形式如下：

（1）主站層（站控管理層）

位于監(jiān)控室內(nèi)，具體包括：安裝有智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的后臺主機等相關(guān)外設。負責將通訊間隔層上傳的數(shù)據(jù)解包，進行集中管理和分析，執(zhí)行相關(guān)操作，負責整個變配電系統(tǒng)的整體監(jiān)控。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)提供的通訊功能模塊，通過的以太網(wǎng)硬件通訊接口，以OPC方式或其它通訊協(xié)議向上一級系統(tǒng)（如：BAS 、DCS 或調(diào)度系統(tǒng)）發(fā)送相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，實現(xiàn)系統(tǒng)的集成。

（2）通訊間隔層（網(wǎng)絡通訊層）

采用通訊管理機，負責與現(xiàn)場設備層的各類裝置進行通訊，采集各類裝置的數(shù)據(jù)、參數(shù)，進行處理后集中打包傳輸?shù)街髡緦?，同時作為中轉(zhuǎn)單元，接受主站層下發(fā)的指令，轉(zhuǎn)發(fā)給現(xiàn)場設備層各類裝置。

（3）現(xiàn)場設備層

位于中低壓變配電現(xiàn)場，具體包括：ACR多功能電力儀表、PZ電流表、負責采集電力現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)和信息狀態(tài)，發(fā)送給通訊間隔層，同時也作為執(zhí)行單元，執(zhí)行通訊間隔層下發(fā)的各類指令。

2、軟件設計參照的標準和依據(jù)

l GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

l GB/T13730    《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

l DL/T630 《交流采樣遠動終端通用技術(shù)條件》

l GB/T13729    《遠動終端通用技術(shù)條件》

l GB2887 《計算站場地技術(shù)要求》

3、設備參數(shù)列表

4、系統(tǒng)功能

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)應具有完善的網(wǎng)絡管理功能，網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)自上而下呈金字塔結(jié)構(gòu)，越向下網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)越復雜，設備種類越多，設備數(shù)量越大，越難于管理與維護。安科瑞（Acrel）公司開發(fā)的Acrel-5000能源管理系統(tǒng)具有強大、的網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)，把供配電系統(tǒng)的運行設備和運行狀態(tài)置于毫秒級、周波級的連續(xù)的監(jiān)視控制中。

a、友好的人機交互界面（HMI）

標準的變配電系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫面。主畫面可直觀顯示各回路的運行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機交互界面并實時刷新。

b、用戶管理

本軟件可對不同級別的用戶賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)在運行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作，需操作員級用戶輸入操作口令外，還需工程師級用戶輸入確認口令后方可完成該操作。

c、數(shù)據(jù)采集處理

系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開關(guān)位置、設備運行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負荷zui大值、功率因數(shù)上下限等），并對重要的信息量進行數(shù)據(jù)庫存儲。

d、趨勢曲線分析

系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線界面分析該回路當前的負荷運行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡進行質(zhì)量分析。

e、報表管理

系統(tǒng)具有標準的電能報表格式并可根據(jù)用戶需求設計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計?？勺詣由筛鞣N類型的實時運行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動生成電能的日、月、季、年度報表，根據(jù)復費率的時段及費率的設定值生成電能的費率報表，查詢打印的起點、間隔等參數(shù)可自行設置；系統(tǒng)設計還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

f、事件記錄和故障報警

系統(tǒng)對所有用戶操作、開關(guān)變位、參量越限及其它用戶實際需求的事件均具有詳細的記錄功能，包括事件發(fā)生的時間位置，當前值班人員事件是否確認等信息，對開關(guān)變位、參量越限等信息還具有聲音報警功能，同時自動對運行設備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。

 六、結(jié)束語

 客人的體感舒適度要求對于五星標準的豪華大酒店來說是相當嚴格的，按照五標準，酒店有些部位機電設備可能要長期運行，所以滿足客人是*位的。這樣我們?nèi)绾巫龅焦?jié)能管理成了一個大的問題。

 能源管理系統(tǒng)的目標是幫業(yè)主統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，做出節(jié)能策略，通過可靠的節(jié)能策略來達到節(jié)能的目標，系統(tǒng)自身的節(jié)能來自與系統(tǒng)的設計，但這不是zui終的節(jié)能目標。所以， 能源管理系統(tǒng)本身的節(jié)能設計也是來自于物業(yè)運作的需要，通過物業(yè)管理的模式來決定節(jié)能，并不是安裝樓控系統(tǒng)就是節(jié)能的。
 通過這次節(jié)能改造，我們?yōu)榫频昱囵B(yǎng)更多懂 能源管理系統(tǒng)的技術(shù)人員和節(jié)能分析的管理人員，便于日后的維護和節(jié)能管理，讓樓控系統(tǒng)真正運行起來起到節(jié)能的效果，不應讓BAS走進節(jié)能的誤區(qū)，更不應成為用戶的一個擺設。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作者簡介：

徐霜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，: acrelxs  :

《建筑能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)設計與應用圖集》（圖集號：ACR12CDX301）由安科瑞電氣股份有限公司及山東省建筑電氣技術(shù)情報網(wǎng)主編，本圖集結(jié)合安科瑞Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)，依據(jù)電氣設計規(guī)范，滿足國家機關(guān)辦公建筑和公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設的要求，達到綠色建筑用能管理科學化、數(shù)據(jù)化，實現(xiàn)綠色建筑節(jié)能降耗的目的。圖集適用于新建或改擴建的國家機關(guān)辦公建筑和公共建筑的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設計、施工和運行維護。凡需要圖集的請?zhí)峁┵F單位名稱、部門、地址、、、、等信息，傳真、郵件acrelxs或:至安科瑞徐霜工程師收，安科瑞電氣免費贈送。