浅谈智能楼宇能源管理中电能分项监测系统设计

摘要：介绍了智能建筑能源管理的概念和意义，提出了智能建筑能源管理系统的结构，并进行了系统设计，实现了建筑能源的监控和管理。该系统可以优化能耗系统的运行，降低建筑能耗，同时保证建筑环境。

关键字：智能建筑；能源管理；节能减排

引言

目前，我国约90%的大型公共建筑是典型的能耗(电力)大户。随着能源需求的日益紧张，采取多种手段实现建筑节能是不可避免的选择。空调、照明、供暖、电梯、办公设备等能耗已经成为建筑业主关注的问题，以控制和降低建筑运营过程中消耗的能量，包括空调、照明、供暖、电梯和办公设备。后来降低了建筑运营成本，提高了能源利用效率。

针对这种情况，智能建筑未来的发展方向必将是节能环保和多领域技术的大规模发展。以建筑能源管理为核心，整合所有与能源利用相关的系统，进行协调控制，科学选择和制定能源利用控制管理方案，实现建筑智能化，达到节能减排的综合效应，在保证建筑便捷可靠的前提下提高建筑质量。

1智能建筑能源管理架构

智能建筑能源管理是协调、控制和整合智能建筑的照明、动力、通风、空调和安全系统。基于智能测量、建筑配电自动化和分布式能源监控系统，监控、分析、控制和评估用户的能源供应系统、能源使用设备、建筑分布式能源和储能设备，以用户能源管理为核心，支持微网的独立运行，实现清洁能源的合理充分利用，提高用户的能源使用效率。因此，其系统架构图如图1所示。智能建筑能源管理整体架构图。

智能化测量就是实时收集建筑物的能源信息，为其他系统提供基本的信息支持。

建筑配电自动化系统完成智能开关设备、公共用电设施监控、故障自动检测与故障隔离、电能质量控制等。建筑配电自动化系统，实现建筑低压电路多电源供电，提高供电可靠性和停电响应及时性，满足优质用电需求。

建筑物分布式能源是由建筑物的各种分布式能源、储能装置、蓄冷蓄热负荷、监控和保护装置组成的集合体，具有参与电网错峰避峰、利用清洁能源、节能减排、发展低碳经济的作用。

建筑自动化系统采用优化控制手段，结合现代计算机技术，有效监控管理建筑各系统设备，使各子系统设备始终处于有序、协同、有序运行的状态，保证建筑内部环境，降低建筑能耗。

图1智能建筑能源管理整体架构图

2智能建筑能源管理系统设计

智能建筑能源管理系统基于上述系统集成和功能要求，采用分层分布式结构设计，系统自上而下分为三层：

监控管理层:为现场操作人员和管理人员提供足够的信息(包括建筑供能信息、电能质量信息、各子系统运行状态和能源使用信息等)。)，制定能量优化策略，优化设备运行，通过联动控制实现能源管理，提高经济效益和环境效益。

通信层:通过通信网络关闭，将各子系统使用的非标准通信协议统一转换为标准协议，将监控数据和设备运行状态传输到智能建筑能源管理平台。

现场设备层：指测控保护装置、仪表、各子系统监控系统等，分布在高低压配电柜中。

图2能源管理平台分层设计图

能源管理系统现场设备层是整个系统的硬件支撑平台，是整个系统的数据源。设计清晰合理的现场设备层是实现建筑智能电能管理系统的基础。

能源管理系统访问的设备种类繁多，使用的物理接口类型和协议类型复杂，传输的数据类型也不同。为了保证智能建筑能源管理系统的可维护性和可扩展性，所有设备都将测量数据和设备的运行状态送至通信网络关机。通信网络关机使用相应的通信协议进行分析，所有数据按照设定的顺序包装成统一的标准协议，送到智能建筑能源管理监控管理层。

监控管理层是智能建筑能源管理系统的核心，它负责为用户提供实时监控、数据分析、电能质量分析、能源评估等功能，并通过交互技术为用户提供能源使用策略制定和联动控制等功能，具体功能如下。

实时信息监控；历史能源分析；等待能量优化控制策略；联动控制

3安科瑞建筑能耗分析系统

3.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系统是一个用户端能源管理分析系统。在电能管理系统的基础上，增加了水、气、煤、油、热(冷)量的集中采集和分析。通过对用户端的所有能耗进行细分和统计，各种能源的使用和消耗可以通过直观的数据和图表显示给管理者或决策层，从而找出高能耗点或不合理的能耗习惯，有效节能，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支持。用户可以按照国家有关规定实施能源计算，分析现状，找出问题，挖掘节能潜力。

3.2应用场所

系统设计、施工和运营维护适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测和管理。

3.3系统功能

系统概况；能源概况；能源统计；复利率统计；同比分析；能源流向图；夜间能耗分析；设备管理；用户报告

4系统硬件配置

5结论

智能建筑能源管理是通过收集设备运行状态、能耗信息、报警、历史数据等信息，结合实际运行负荷需求和电价政策，对建筑能耗进行数字化和集成化，结合新的能源供电模式和新的能源设备配置，从而科学选择和制定能耗控制管理方案，整体协调控制供能设备，实现建筑能源智能化。

智能建筑能源管理系统采用分层分布式结构设计，集成多个闭环子系统，实现数据采集、数据集成、数据分析和展示功能，保证系统具有高可维护性和高可扩展性。在保证建筑环境的前提下，该系统的运行可以优化建筑供能系统的运行，降低智能建筑的能耗。

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