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安科瑞多用戶計(jì)量箱在高校用電計(jì)量改造方案
摘要通過方案對(duì)比選取的用電計(jì)量方式,結(jié)合終端電子計(jì)量裝置,實(shí)現(xiàn)在不改變既有建筑配電系統(tǒng)提下將通訊數(shù)據(jù)在RS485信號(hào)與無線信號(hào)之間互轉(zhuǎn),完成普通RS485設(shè)備的無線通訊。在末端電子表計(jì)量配置ADF300多用戶計(jì)量箱對(duì)單三相混合負(fù)載進(jìn)行計(jì)量,對(duì)用電能耗數(shù)據(jù)分項(xiàng)收集,有效降低了建設(shè)成本和改造工程量。
關(guān)鍵詞 無線通訊ADF300多用戶計(jì)量箱 無線通訊
在我,大部分高等院校的建設(shè)和運(yùn)行資金多由提供,故院校應(yīng)響應(yīng)家的政策和要求。完善校區(qū)內(nèi)教學(xué)樓、辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓等公共建筑的能源計(jì)量體系,對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,不僅可以減少資源浪費(fèi)、實(shí)現(xiàn)用能的定額管理、分級(jí)配置以及進(jìn)行能效公示評(píng)比,還可以通過挖掘能源數(shù)據(jù)來改進(jìn)物業(yè)管理方式、直接聯(lián)動(dòng)控制用能設(shè)備節(jié)電。
高校能源計(jì)量體系的建立,可為家管理部門了解大學(xué)的用能分布結(jié)構(gòu)、宏觀調(diào)整能源配置和能源政策調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。ADF300多用戶計(jì)量箱在末端配電中可靈活配置單、三回路計(jì)量,有效降低了建設(shè)成本和改造工程量。本文以某高校改造項(xiàng)目為例,講解多用戶計(jì)量箱在高校用電計(jì)量改造中的應(yīng)用。
1 項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目是幢建設(shè)于 80 年代的教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓。通過對(duì)建筑的勘查和業(yè)主需求的了解,在項(xiàng)目期對(duì)項(xiàng)目的各個(gè)方面進(jìn)行了方案對(duì)比,確定整體改造方案,并在實(shí)施過程中結(jié)合ADF300多用戶計(jì)量箱,zui終實(shí)現(xiàn)整棟建筑的精細(xì)化分項(xiàng)用電計(jì)量。
通過查閱資料和現(xiàn)場勘查,該樓分為 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四段,其中Ⅱ段、Ⅲ段六層、Ⅳ段五層、Ⅴ段地上地下各層,使用功能包括: 辦公、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)等。Ⅱ段層設(shè)處總配電間,兩路低壓進(jìn)線供全樓及部分地?fù)u樓用電,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段每層設(shè)有電氣豎井服務(wù)于本區(qū)域,Ⅴ段電源由總配電間或?qū)英蚨坞娋齺?。各區(qū)域的使用功能為: Ⅱ段 1 層為集中實(shí)驗(yàn)區(qū)( 技術(shù)中心) ; 2 ~ 6 層為學(xué)院內(nèi)教授、研究生的辦公、實(shí)驗(yàn)室。Ⅲ段 1 層為學(xué)院行政辦公室; 2 ~ 6 層為學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)教室、教授辦公室。Ⅳ段 2 層為集中實(shí)驗(yàn)區(qū)( 技術(shù)中心) ; 1、3 ~ 5 層為學(xué)院內(nèi)教授、研究生的辦公、實(shí)驗(yàn)室; Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段每個(gè)房間內(nèi)均設(shè)有配電箱,但由于后期改造房間分拆及合并,導(dǎo)致配電系統(tǒng)混亂,且后期根據(jù)使用需要還會(huì)發(fā)生房間調(diào)整; 辦公室、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備多數(shù)為插座設(shè)備,少數(shù)動(dòng)力設(shè)備均由回路供電。Ⅳ段五層?xùn)|側(cè)圖書館分館,Ⅴ段層包括計(jì)算機(jī)機(jī)房,文體活動(dòng)中心,公共階梯教室,地下層為人防區(qū)域,五個(gè)區(qū)域均有獨(dú)立的配電箱供電。
由于樓宇建設(shè)年代久遠(yuǎn),從屬關(guān)系復(fù)雜,該建筑僅在總配電間設(shè)置塊電能表總體計(jì)量學(xué)院用電能耗。隨著學(xué)院管理分級(jí)、科研經(jīng)費(fèi)分?jǐn)偟膬?nèi)部需求及高校對(duì)高校能源監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)要求,需要在樓內(nèi)進(jìn)行既滿足學(xué)院計(jì)費(fèi)需要,又符合《高等學(xué)校節(jié)約型校園建設(shè)管理與技術(shù)導(dǎo)則》要求的用電計(jì)量改造工程。
2 項(xiàng)目各項(xiàng)方案對(duì)比
了解項(xiàng)目現(xiàn)狀和業(yè)主需求后,再通過對(duì)家規(guī)范、導(dǎo)則等文件的學(xué)習(xí),本方案分別從計(jì)量方式、改造方式兩個(gè)方面進(jìn)行了化對(duì)比。
2.1計(jì)量方式
按照《高等學(xué)校節(jié)約型校園建設(shè)管理與技術(shù)導(dǎo)則》要求,學(xué)校計(jì)量深度應(yīng)達(dá)到院、系、部、處的目標(biāo)要求,導(dǎo)則明確“建立校園建筑及用能設(shè)施分類能耗統(tǒng)計(jì)或分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)制度”,即分類和分項(xiàng)都符合導(dǎo)則規(guī)定的基本要求。表 1 為兩種計(jì)量方案的比較。
表1分類計(jì)量和分項(xiàng)計(jì)量的比較
要求 | 分類計(jì)量 | 分項(xiàng)計(jì)量 |
計(jì)量深度 | 以院、系、部、處為計(jì)量單位,僅作用電總量統(tǒng)計(jì)。 | 以每房間的照明、插座、空調(diào)用電作為計(jì)量單位,可針對(duì)院、系、部、處做分類和分項(xiàng)的用電統(tǒng)計(jì)。 |
后續(xù)管理 | 院、系、部、處的用電量公示,鼓勵(lì)自我挖潛節(jié)電管理措施。 | 包含分類計(jì)量功能,通過分項(xiàng)節(jié)電數(shù)據(jù),提供節(jié)電指導(dǎo)。 |
對(duì)配電系 | 每個(gè)計(jì)量單位需自成配電系統(tǒng),在總箱處設(shè)表。 | 用ADF300多用戶計(jì)量箱,表多回路,按照明、插座、空調(diào)分別設(shè)置。 |
統(tǒng)要求 | ||
工程量 | 根據(jù)使用單位劃分設(shè)置配電系統(tǒng),由于區(qū)域較大,改造量相對(duì)較小。 | 每個(gè)房間均按標(biāo)準(zhǔn)化方案改造,改造量較大,但標(biāo)準(zhǔn)化后易于管理。 |
靈活性 | 計(jì)量系統(tǒng)難以適應(yīng)房間更換調(diào)整,需重新梳理配電系統(tǒng)增減電表。 | 房間更換調(diào)整僅需在軟件設(shè)置中進(jìn)行更改,較容易實(shí)現(xiàn)。 |
通過圖表列出分類和分項(xiàng)的對(duì)比資料可見,兩種方式都可以滿足本次改造的目的,只是分項(xiàng)比分類得到的能耗數(shù)據(jù)更多,計(jì)量精細(xì)化程度更高,對(duì)后期改造適應(yīng)性也更好,但改造工程量大,需求經(jīng)費(fèi)多。
2.2改造方式
采用分項(xiàng)計(jì)量的效果明顯于分類計(jì)量,但高昂的改造經(jīng)費(fèi)和巨大的工程量也使業(yè)主有所顧慮,尋找降低成本的改造方法成為影響改造效果的關(guān)鍵。經(jīng)過對(duì)無線通訊技術(shù)和電子計(jì)量設(shè)備的了解,末端選用帶計(jì)量功能且符合精度要求的ADF300多用戶計(jì)量箱、AEW110無線計(jì)量模塊等電子設(shè)備,通過無線網(wǎng)絡(luò)將計(jì)量數(shù)據(jù)上傳,zui后經(jīng)過軟件編程實(shí)現(xiàn)各種管理計(jì)量的需要。這種創(chuàng)新型用電計(jì)量改造方式存在降低改造成本、減少工程量的可能性,表 2 為傳統(tǒng)電能表技術(shù)與無線電子表技術(shù)的對(duì)比。
表 2傳統(tǒng)電能表與多用戶計(jì)量箱對(duì)比
要求 | 傳統(tǒng)電能表技術(shù) | 多用戶計(jì)量箱 |
改造內(nèi)容 | 改造配電線路區(qū)分照明、插座、空調(diào)等,每個(gè)回路設(shè)計(jì)量表,計(jì)量表數(shù)據(jù)通過總線網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)管平臺(tái)。 | 將末端面板更換為帶計(jì)量功能的無線通訊模塊,通過無線采集器上傳數(shù)據(jù),部分大功率設(shè)備及各個(gè)配電箱處設(shè)置電表,總線網(wǎng)絡(luò)將電表、采集器數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)管平臺(tái)。 |
計(jì)量裝置 | 電能表、數(shù)據(jù)收集器 | 電能表、數(shù)據(jù)收集器、、計(jì)量開關(guān)、無線信號(hào)采集器。 |
工程量 | 每個(gè)計(jì)量單位內(nèi)分項(xiàng)計(jì)量zui少需三塊表,且現(xiàn)有每個(gè)房間都需要進(jìn)行大規(guī)模配電線路改造。 | 在配電箱內(nèi)安裝無線通訊模塊,無配電線路改造,在不改變既有建筑配電系統(tǒng)提下將通訊數(shù)據(jù)在RS485信號(hào)與無線信號(hào)之間互轉(zhuǎn),完成普通RS485設(shè)備的無線通訊。 |
改造效果 | 可實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)需要,但數(shù)據(jù)量相對(duì)較少; 改造過程對(duì)現(xiàn)狀使用影響大; 后期房間更換影響小,房間合并分拆影響大。 | 可滿足各種用電分析對(duì)數(shù)據(jù)的要求,數(shù)據(jù)量大,改造對(duì)現(xiàn)狀影響小; 后期各種房間改造僅需增減計(jì)量面板,適應(yīng)各種改造需要。 |
ADF300多用戶計(jì)量箱的改造方案不需要對(duì)現(xiàn)有配電線路進(jìn)行更改,減少了大量的施工作業(yè),為了減少面板的安裝數(shù)量將各個(gè)房間面板數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)化,減少計(jì)量插座設(shè)備,進(jìn)步降低造價(jià)。
經(jīng)過方案對(duì)比并結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際需求確定了zui終的設(shè)計(jì)方案: 在樓內(nèi)辦公室、教學(xué)實(shí)驗(yàn)教室,實(shí)驗(yàn)室采用無線電子表技術(shù)的分項(xiàng)計(jì)量法,并在戶內(nèi)配電箱設(shè)置導(dǎo)軌式電能表,作為末端電子表的二級(jí)計(jì)量裝置; 單獨(dú)功能區(qū)如圖書館分館、計(jì)算機(jī)機(jī)房,文體活動(dòng)中心,大型公共教室和大功率用電設(shè)備按分類計(jì)量法在配電箱和控制箱內(nèi)設(shè)置導(dǎo)軌式電能表計(jì)量。
3 項(xiàng)目實(shí)施方案
這種創(chuàng)新的改造方案降低了項(xiàng)目的實(shí)施難度,由于避免了大量的拆改工作,減少線路重新敷設(shè),使得設(shè)計(jì)、施工的工作量都得已降低。通過期對(duì)建筑的勘查,在項(xiàng)目的實(shí)施過程中將計(jì)量點(diǎn)位設(shè)置分為配電箱電能表和末端電子表兩部分。
安科瑞企業(yè)電能管理系統(tǒng)依據(jù)住建部《家機(jī)關(guān)和大型公建能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》、發(fā)改委《電力需求側(cè)管理平臺(tái)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》和企業(yè)節(jié)能計(jì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),幫助用戶梳理用電去向,建立符合用戶實(shí)際的用電計(jì)量體系,使其用電透明化,加強(qiáng)用電管理,為后續(xù)節(jié)能改造提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)解決方案有Acrel-3000電能管理系統(tǒng)、Acrel-3100商鋪電能管理系統(tǒng)、Acrel-5000建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)、Acrel-PVMS預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)。相關(guān)產(chǎn)品有AEM系列電能計(jì)量表、DDSD/DTSD1352系列電能計(jì)量表、ADF300系列多用戶計(jì)量裝置、AEW110無線通訊轉(zhuǎn)換器等。
變電所中所用的計(jì)量部分是供電公司的壁掛表,或者配合系統(tǒng)具有網(wǎng)性能指標(biāo)的壁掛表;樓層與總進(jìn)線場合可以配壁掛表,也可以用AEM系列及ADL300;到了終端用戶,根據(jù)其不同的個(gè)性化需求,可以選擇不同儀表,導(dǎo)軌表,預(yù)付費(fèi),多用戶等。
配電箱電能表計(jì)量設(shè)置: 整棟建筑總配電間兩路進(jìn)線每路設(shè)置塊AEM96電能表; 每層電氣豎井內(nèi)設(shè)置塊層電能總表; 每個(gè)房間的總配電箱內(nèi)設(shè)置塊DTSD1352導(dǎo)軌式電表; 部分大型單相設(shè)備 ( 20A 以上) 及三相用電設(shè)備分別設(shè)置DDSD1352和DTSF1352導(dǎo)軌式電表; 獨(dú)立功能區(qū)如計(jì)算機(jī)機(jī)房,文體活動(dòng)中心,公共教室,人防區(qū),圖書館分館,大會(huì)議室的配電總箱分別設(shè)置AEW110無線通訊模塊。
末端電子表計(jì)量設(shè)置: 辦公室、實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)實(shí)驗(yàn)教室,按房間數(shù)量設(shè)置ADF300多用戶計(jì)量箱。ADF300系列多用戶計(jì)量箱是種電子式智能化多用戶電能表,設(shè)計(jì)采用戶計(jì)量方案,具有計(jì)量準(zhǔn)確度高、戶與戶之間計(jì)量互不干擾、集中安裝、集中管理勢。zui大可以同時(shí)計(jì)量12戶三相、36戶單相、單/三相回路混合用電狀況,其接線示意圖如下圖所示。
計(jì)量系統(tǒng)組網(wǎng)形式: 采用《安科瑞高校電能管理系統(tǒng)》,它是安科瑞公司研制的與預(yù)付費(fèi)系列電能表配套的售電管理系統(tǒng),以電能管理軟件和集中抄表軟件為主,包括計(jì)算機(jī)、通訊管理機(jī)、打印機(jī)等設(shè)備在內(nèi)的集成系統(tǒng),通過校園網(wǎng)傳輸至學(xué)校能源計(jì)量監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。該系統(tǒng)主要分為三層,其中底層為ADF300系列多用戶計(jì)量箱,中間層為通訊管理機(jī),上層為客戶端PC、服務(wù)器及相關(guān)外設(shè)(如打印機(jī)等),系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示。
4 結(jié)束語
目我的大中城市中存在大量高耗能的既有建筑,它們的功能、年代、形式各有不同,節(jié)能改造方式也應(yīng)根據(jù)使用需要、現(xiàn)場情況不同做出有針對(duì)性的技術(shù)方案并擇使用。本文簡述的計(jì)量改造項(xiàng)目就是先選取*的計(jì)量方案,再運(yùn)用的技術(shù)產(chǎn)品,從而做出有針對(duì)性的實(shí)施方案,這種方式既滿足了業(yè)主需要,又降低了改造成本。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:
繆建梅,本科畢業(yè)
就職于安科瑞電氣股份有限公司