用电测能耗管理系统解决方案

1.1. 客户需求
　　1、 能耗监测管理系统指标体系编制
　　完成建筑能耗管理系统能源监测指标体系的建设，并适度考虑未来建设的管控需要。实现对项目用电、水、燃气总量管理，定额指标、各用能部门能源管理指标等指标体系的编制、查询、展示。
　　2、 计量设备的配置、安装调试
　　完成项目能耗计量设备的选型、配置、安装、调试施工工程建设。实现项目内部各类能源数据的统计与分析。
　　3、 系统通讯网络构建
　　完成所有计量仪表之间、仪表与网络通讯层设备、通讯层与系统管理层的通讯连接接线工作，实现末端计量仪表与能耗监测平台软件系统的数据通讯功能。
　　能耗监测系统的搭建以高速以太网为**，采用现场总线通讯和高速以太网相结合的方式进行系统网络的搭建，充分利用项目已有网络资源，能耗监测系统各监测区域数据传输方式采用与项目现有通讯网络共用的方式实现对项目水、电、燃气监测点数据传输到能耗监测系统。
　　4、 能耗监管系统平台软件开发
　　完成项目建筑能耗监测系统各类功能应用软件开发工程。实现能耗监测系统平台中的能耗监测、分项能耗、预测预警、能耗统计、对比分析、能耗公示、能源报表等软件功能。
　　5、 数据上传
　　完成项目能耗监测系统与市/区能耗监管中心服务器对接，实现能耗数据自动上传。
能源管理系统在城市轨道交通中的应用
1 地铁能耗分析
地铁是大运量的城市轨道交通运输系统，也是耗电量的大户。地铁运营过程中消耗能源的主要形式是电能。根据对地铁用电负荷的统计分析，能耗主要分布在列车牵引用电和各种动力照明设备用电，如通风空调、自动扶梯、照明、弱电设备等方面。
地铁列车牵引用电和各种动力照明用电量比例约各占50%。牵引供电、通风空调、电扶梯、照明等能耗占地铁总能耗的90%左右，是节能工作。因此，应对地铁中主要用电设备以及持续性运转的大负荷容量设备加强能源管理和监控，并对采用变频等节能技术措施的设备做好经济技术考核和对比分析工作。
2 地铁能源管理系统的可行性分析
目前，综合监控系统已在全世界范围内的城市轨道交通工程中成功应用，并且带来了良好的经济效益和社会效益。综合监控系统是一个大型的综合自动化系统，它采用通用的软件平台、一致的硬件架构、统一的人机界面，通过对相关系统的集成和互联，建立了一个高度共享的信息平台，实现地铁各系统间的信息互通与资源共享，从而提高了日常管理与调度工作的效率和地铁运营的整体服务水平。
另外，国内新建地铁的低压配电柜和环控电控柜已采用智能开关柜设计方案。低压配电柜、环控电控柜内智能网络的构成是柜内智能仪表通过冗余的现场总线，同时通过智能通信管理器将数据信息上传至综合监控系统。采用这种方式不仅能确保采集的设备电能数据能够及时发送到监控系统，而且可靠性高、系统构成简单、经济，便于集中管理。
地铁综合监控系统的工业以太网络等硬件和底层现场总线等基础构架，为能源管理系统的实施创造了非常有利的条件。在此基础上，采用**可靠的能源管理软件、硬件，完全可以建立一套完整的、具有**水平的地铁能源管理系统。
3 地铁能源管理系统在轨道交通11号线安亭站地块的应用
3.1 项目概述
安亭站位于上海嘉定区安亭镇曹安公路墨玉路，为上海轨道交通11号线的高架岛式车站，于2010年3月29日启用。上海安科瑞电气股份有限公司于2011年8月承接轨道交通11号线能源管理系统的设计及施工。实现了对配电室内的高压，低压进线、电容补偿、联络、出线回路进行远程监控。Acrel-5000型能源管理系统预留了扩展接口，可方便进行扩展。
整个系统采用网络分布式结构，监控主机位于监控中心值班室(位于中心变配电室内)内，系统采用开放的通讯协议，通过RS-485现场总线与高低压配电系统等相连，实现数据通讯功能。
3.2 组网结构
该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如图2所示共分为三层：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
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和保护装置等，也是构建该配电系统必要的基本组成元素。该项目中包括M5系列综保、ACR系列网络仪表及WHD系列温湿度控制器，共实现对407个现场设备进行监测和管理。
网络通讯层是由通讯服务器、接口转换器及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥梁。
站控管理层是针对配电网络的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的较上层部分，主要由能源管理系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS等组成。
3.5 系统功能及软件界面
3.5.1 分类、分项能耗数据统计
系统具备历史数据、报警信息等的存储功能，存储历史数据保存时间大于三年。系统同时具备将分类、分项能耗数据按“需要发送至上级数据中心的能源数据”的要求发送至上级数据中心的功能。界面如图3。
3.5.2 能耗数据的实时监测
系统具备良好的开放性，可对用户需求进行功能扩展，在基本分析功能的基础上为用户定制个性化报表和分析模板;系统具有报警管理功能，负责报警及事件的传送、报警确认及报警记录功能以便告知用户或供用户查询;系统具备权限管理、系统日志及系统参数设置等功能。界面如图4。
3.5.3 用能情况的同、环比分析
对各分类、分项能耗(标准煤量或千瓦时)和单位面积能耗(标准煤量或千瓦时)进行按月、年同比或环比分析。可预置、显示、查询和打印常用建筑能耗统计报表。
3.5.4 建筑能耗数据分析
系统对分类、分项能耗数据进行采集汇总后，可生成各种数据图表、饼图、柱状图等，实时反映和对比各项采集数据和统计数据的数值、趋势和分布情况。系统可按总能耗和单位面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总，并以坐标曲线等各形式显示、查询和打印。
3.5.5 远程网络访问功能
系统以Web发布后可进行远程网络访问。基于.Net平台，使用、JQuery技术开发，可通过Internet访问，具有跨平台的特性，用户可通过各种移动终端(笔记本、平板电脑、手机等)访问。
4 结语
“只有可被测量的才是可被管理的。”地铁能源管理系统的总目标是建立一个全线性或者整个城市轨道交通网络的能源管理系统，构建一个覆盖列车牵引用电、各车站动力照明设备用电，以及车辆段电能、燃气、自来水等能源介质的自动监控系统。地铁在满足公共交通功能需求的同时，应按照合理用能的原则，推进**节能技术的应用，加强节能管理和能耗控制，以提高能源利用效率，降低运营成本。
1. Acrel-5000能耗管理系统运行环境
　　1.1. 能耗管理系统硬件条件
　　为使Acrel-5000能耗管理系统正常工作，安装系统软件的主机硬件需满足如下要求：
　　CPU：Intel 酷睿I3 CPU 2.0GHz以上;
　　内存：2G以上;
　　硬盘：320G以上;
　　显示器：VGA、SVGA以及支持桌面操作系统的图形适配器，显示256色以上;
　　1.2. 软件运行环境条件
　　Acrel-5000能耗管理系统软件主要运行在微软的Windows操作系统平台上，兼容Windows Xp Professional(简体中文)、Windows Server 2003 Standard Edition (简体中文)、Windows Server 2008 Enterprise Edition (简体中文)、Windows 7 Ultimate (简体中文)、Windows Server 2012 Standard Edition (简体中文)。
　　1.3. 能耗管理系统机房要求
　　能耗管理系统所在机房的防雷和接地设计，应满足安全防护及电子信息系统正常运行的要求，应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343的有关规定。监控计算机及通讯采集装置所处环境应满足以下要求：
　　海拔高度：≤2000m;
　　环境温度：5℃～35℃;
　　较大日温差：25K;
　　相对湿度：35% ~ 80%，不凝露。

1. 系统功能
　　1.1. 登陆界面
　　Acrel-5000能耗管理系统可以根据客户要求定制个性化的系统登录界面，登录界面所用的图片、 Logo等由用户提供。
　　1.2. 综合能耗展示
　　Acrel-5000能耗管理系统登陆成功进入主页面，主页面显示该建筑的建筑图片，建筑基本信息,建筑当月分项用电饼图和各种能源的消耗量。根据所选的建筑，对其建筑图片进行加载，可以选择时间查看建筑能耗情况，选择建筑或时间后自动刷新，默认为当天。
　　1.3. 支路能耗概况
　　Acrel-5000能耗管理系统可以根据分类能耗的支路名称查询用能情况，显示当日和当月的用能峰值(电能对应较大需量值)、当日用能、当月用能、当年用能以及昨天同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比较情况;以柱状图显示过去48小时、31天、12个月、3年的能耗情况;以曲线图显示15分钟的负荷用能走势(电表显示功率曲线，流量表显示流速曲线)，并显示当前值、15分钟内的较大值和较小值。
　　1.4. 支路用能
　　Acrel-5000能耗管理系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。选择需要查询的支路，点击‘加载数据’查看各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，并可以将支路用能显示合计，以图表形式显示。
　　1.5. 分项能耗概况
　　Acrel-5000能耗管理系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其中，日分项用能同比分析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图(蓝色柱表示今日，绿色柱表示昨日);用能饼图显示各分项过去31天的用能占比;堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势;分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名前10位的支路。
　　1.6. 分项用能
　　Acrel-5000能耗管理系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。选择需要查询的支路，‘加载数据’查看分项中各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询。这里的支路都是通过基础数据中分类分项的配置而来，默认查询的是当月的能耗。
　　1.7. 部门能耗概况
　　Acrel-5000能耗管理系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其中，日同比分析图展示各部门当日与昨日的能耗值对比图柱状图(蓝色柱表示今日，绿色柱表示昨日);饼图显示各部门过去31天的用能占比;堆积图显示各部门过去31天的能耗趋势;部门绩效考核对比图显示实际用能和用能目标值，当实际用能值大于目标值时，实际值标为红色。
　　1.8. 区域能耗概况
　　Acrel-5000能耗管理系统可以按照区域进行能耗统计与显示。其中，日分项用能同比分析图显示不同区域的当日与昨日能耗柱状图(蓝色柱表示今日，绿色柱表示昨日);饼图显示各区域过去31天的用能占比;堆积图显示各区域过去31天的能耗趋势;区域用能排名图中显示被选中区域对应能耗值排名前10位的支路。
　　1.9. 参数查询
　　查询各回路戓支路某段时间内的参数，以曲线的形式反映趋势(具体可以查询的参数与安装的仪表有关，查询时不能跨月，且绘制曲线时以1分钟为间隔)，电力参数可以多选。
　　1.10. 数据检查
　　Acrel-5000能耗管理系统可以统计某段时间内各回路与下级支路的用能差值，**过一定百分比后醒目显示(红色区域)，确保计量体系的完整性、准确性。
　　1.11. 非工作日用能分析
　　Acrel-5000能耗管理系统可统计各支路工作日与非工作日的能耗情况。此处的工作日和非工作日是在基础数据中非工作日设置中配置的非工作日。
　　1.12. 能耗数据同比环比分析
　　Acrel-5000能耗管理系统可将各种类型(电、水、气)和各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环比分析，检验节能效果，根据分析结果执行节能绩效考核，以及节能目标的修正。
　　1.13. 图表导出
　　Acrel-5000能耗管理系统可将分析的结果、绘制的图、表导出到Excel中。
　　1.14. 用户管理
　　Acrel-5000能耗管理系统用户权限管理采用分级模式，为系统管理员、后勤管理人员、设备维护人员三级，并对所有操作自动进行带时标事件记录，可建立良好的反事故措施。
　　为了使实时系统能够安全稳定运行，整个系统提供可靠的安全保护措施，所有的系统操作员能够根据权限大小赋予某特性，这些特性规定了各个操作员对系统及各种活动的适用范围，如用户名，口令字，操作权限及操作范围等特性。
　　1.15. 基础信息配置与维护
　　Acrel-5000能耗管理系统可根据项目实际情况配置每块智能仪表所属的能耗类型和分项、归属区域、设备类型，这些数据将作为用能分析的基础信息。
　　1.16. 远程访问功能(C/S模式)
　　Acrel-5000能耗管理系统采用C/S架构设计，在任意一台连接广域网的计算机上安装Acrel-5000能耗管理系统客户端软件即可实时访问该能耗管理系统。
大型冶金企业能耗管理系统方案应用分析
1 概述
能耗管理系统是一种基于网络、计算机等**技术的现代化能源管理工具和平台。可对企业能耗数据进行采集、存储、处理、统计、查询和分析，提供企业能源消耗计划、能耗核算及定额管理。对企业能源消耗进行监控、分析和诊断，实现节能绩效的科学有效管理及能源效率的持续改进。
随着能源资源的日趋紧张和能源需求量的日益增加，能源成本在企业操作成本中的比例逐步加大，这也使得企业管理者和生产操作者不得不从降低企业经营成本、提高企业综合竞争力的角度出发，努力加强企业能源管理工作的力度。但是，如何根据企业生产计划及时制定相应的能源采购和使用计划，如何对各生产工艺中的能源消耗状况进行监控和统计分析，如何依照生产操作参数的变化及时对水、电、汽、燃料等进行调度，如何实现企业管理层对生产过程能源消耗趋势和能源利用水平的合理分析及全面监控，如何在能耗统计和监控的基础上寻找节能潜力、制定节能措施，依然是企业在提高能源管理水平和降低能源成本过程中面临的**问题。因此，企业迫切需要获得一种能源管控一体化的解决方案，而能源管理系统的日益成熟和广泛应用也为企业能源信息化管理和能效持续改进提供了有效途径。
2能耗现状及能耗管理分析
据粗估计，目前钢铁冶金厂的能源消耗约占钢铁成本的20%～40%。不同的装备水平，工艺流程，产品结构和能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响。实用经济的节能技术、数字化的平衡输配系统和基础能源管理是现代钢铁企业实现节能降耗的基础技术措施。建设公司一体化的集中统一的能源管理系统是数字化能源管理的技术支持措施，也是大型钢铁企业提高节能效益的重大技术装备措施，应从企业发展战略的高度认识建设企业能源管理系统的必要性和迫切性。
Acrel-5000建筑能耗分析管理系统的能耗数据采集方式包括人工采集方式和自动采集方式。通过人工采集方式采集的数据包括建筑基本情况数据采集指标和其它不能通过自动方式采集的能耗数据，如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤气等能耗量。通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据，由自动计量装置实时采集，通过自动传输方式实时传输至数据中心。
3企业能源管理系统的解决方案
3.1项目概况
印度乌塔姆(Uttam)钢公司在马哈拉施特拉邦Wardha(Wardha地区有着丰富的煤炭和铁矿石资源，交通便利，有公路和铁路通过)建设年产量为50万吨的生铁厂，配套项目包括一座烧结厂和一座50万吨焦化厂，整个项目预计投资110亿卢比(2.28亿美元)。
50万吨焦化厂建设内容包括备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间等生产设施以及配套的公用辅助设施;作为其他厂区的能源供应区，配电安全方面显得尤其重要，要求也较高，在电力操控方面必须要求安全、可靠、快捷，依靠人工现场操控已经不能满足该项目的实际要求。安科瑞电气股份有限公司承上海德力西公司委托，至印度焦化厂现场施工调试能耗管理系统;主要完成对焦化厂内的6.6KV配电系统和0.4KV配电系统进行集中监控，以及各生产系统间用水、气等监测管理，实现能源消耗集中监控和管理的目的。
3.2组网结构
本系统主要由数据采集层、数据传输网络、能效管理系统软件三部分组成。
1、数据采集层：通过安装在能耗监测仪表箱(柜)中的带数字接口的智能电力仪表，实施对负荷用电量的实时监测。监测数据包括：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功无功电能、谐波、环境与开关状态、事件记录等用电参数。监测对象包括：电力需求侧中低压馈线回路、主要耗能机电设备、厂房(生活区)其他耗能设施。同时也可以对用水量、用气量、热量、投料量、产量等，通过电子式流量表、电子式热量表、电子皮带秤、地秤等现场智能数据采集，根据现场条件和系统应用的要求，采集的数据也可以取自用户的其他智能系统的数据接口。
2、数据传输网络：通过在能耗监测仪表箱(柜)中安装的能耗智能数据网关，实时采集能耗计量仪表的数据，并且通过TCP/IP网络传输到能耗监控中心。*远距离布线，施工简单可靠。瑞申智能数据网关提供多种接入方式，目前支持RS-485/RS-232总线、光纤、工业以太网、433M无线、GSM/GPRS/CDMA网络传输等多种方式。
3、用电及能效管理系统软件：完成数据采集、校验、分析、处理、输出、系统维护、授权使用权限分级控制等;并可将现场运行的重要数据、报警信息、故障信息等传送到企业决策人员。
3.4系统功能
3.4.1系统能耗监测由能源监控平台、交换机、多功能电表、通讯转换器、远程水表等设备组成，本系统重点实现的功能为水，电耗的集抄。
3.4.2支持统一网络架构下的电力、水等能源数据的采集和管理，能耗数据采集*在多个不同系统中集成，能量监测与管理系统包含丰富的功能，能够对建筑物或建筑群中各类能源(电、水)进行分别统计、统一管理并提供能耗数据自动采集、分析和挖掘、持续优化。
3.4.3系统采集来自智能测控单元装置送来的参数，包括每个用电回路的实时电能值和各种告警信息，各水表的用水量等，并实时显示采集上来的各个参数。
3.4.4各能源管理组逐时、逐日、逐月、逐年能耗值报告，帮助用户掌握自己的能源消耗情况，找出能源消耗异常值。
3.4.5系统支持基于Internet的远程浏览，不同的能源管理部门可在不同的地点同时查看所需能源的消耗情况。
3.5 系统功能及软件界面
3.5.1分类、分项能耗数据统计
系统具备历史数据、报警信息等的存储功能，存储历史数据保存时间大于三年。系统同时具备将分类、分项能耗数据按“需要发送至上级数据中心的能源数据”的要求发送至上级数据中心的功能。
3.5.2能耗数据的实时监测
系统具备良好的开放性，可对用户需求进行功能扩展，在基本分析功能的基础上为用户定制个性化报表和分析模板;系统具有报警管理功能，负责报警及事件的传送、报警确认及报警记录功能以便告知用户或供用户查询;系统具备权限管理、系统日志及系统参数设置等功能。
3.5.3用能情况的同、环比分析
对各分类、分项能耗(标准煤量或千瓦时)和单位面积能耗(标准煤量或千瓦时)进行按月、年同比或环比分析。可预置、显示、查询和打印常用建筑能耗统计报表。
3.5.4建筑能耗数据分析
系统对分类、分项能耗数据进行采集汇总后，可生成各种数据图表、饼图、柱状图等，实时反映和对比各项采集数据和统计数据的数值、趋势和分布情况。系统可按总能耗和单位面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总，并以坐标曲线等各形式显示、查询和打印。
3.5.5 远程网络访问功能
系统以Web发布后可进行远程网络访问。基于.Net平台，使用、JQuery技术开发，可通过Internet访问，具有跨平台的特性，用户可通过各种移动终端(笔记本、平板电脑、手机等)访问。
4结语
随着社会的发展及电力的广泛应用，能耗管理分析系统已成为大型冶金企业必然选择，本文介绍的电力仪表及Acrel-5000能耗管理分析系统在印度50吨焦化项目的应用，可以将能源数据进行分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态，经过系统的合理调整，确保系统运行在较佳状态。实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，满足能源设备管理、运行管理等的自动化，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，向管理要效益。通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境
印度作为我国南亚地区较大的贸易伙伴，是我国商品的重要出口国，较是我国原材料和软件等重要产品的进口国。印度在冶金领域通过焦化厂项目对我司能耗管理分析系统的应用，推进了我司在国外冶金工程方面能耗管理分析系统的发展，为公司在工程方面积累更多经验。

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江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司（证券代码：300286 SZ.）的全资子公司，是电动机保护器、导轨电能表、有源滤波柜、工矿用电、远程预付费系统、智能无线测温系统、三相智能电能表、微机保护装置厂家等系列产品的生产基地。公司位于江苏省江阴市，目前现代化生产厂房面积达3万平方米，电子组装生产线均采用无铅生产工艺，生产检测设备自动化程度高，公司采用的信息管理系统，是江苏省两化融合试点企业。公司通过在产品、技术、生产工艺上的技术积累和持续创新，围绕国家产业政策和市场导向，成功实现科技转型，由原来普通数显仪表和电量传感器的生产转到智能网络电力仪表、智能马达保护装置、智能光伏汇流装置、电能质量装置、电气火灾装置、消防电源设备、隔离电源柜、有源滤波装置、光伏汇流箱、光伏并网逆变器等产品的产业化，目前已发展成为一家集研发、生产、销售于一体的江苏省。公司还先后与上海电科所、东南大学、中国矿业大学等科研院所、高校组成产学研联合体，围绕智能电网用户端的电力、电能管理和电气安全开展产品研发，其中与上海电科所合作开发的“1/4抽屉柜智能马达管理单元的研发和产业化”项目被列为*科技特派员项目。公司以用户端智能网络电力仪表及系统集成为主导产业，坚持“为客户设计**”的经营理念，走化、市场化、规模化道路，努力实现“立足中国、放眼世界，争做好的智能配电供应商”的战略目标，为客户提供可靠用电、节约用电、安全用电的完整解决方案，在智能电网用户端、新能源、物联网等领域不断探索开发新产品。