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

王海芹

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首家國際品牌五星標(biāo)準酒店，位于風(fēng)景迤邐的柳州河畔東岸中心商務(wù)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。酒店擁有國際知名設(shè)計師精心設(shè)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(shè)計新穎，現(xiàn)代風(fēng)格與當(dāng)?shù)貕炎宓壬贁?shù)民族風(fēng)情完美結(jié)合，加上高雅舒適的客房、先進完善的會務(wù)、餐飲娛樂設(shè)施以及秉承著卡爾森集團“Yes, I Can！”的核心服務(wù)理念為賓客提供卓越的服務(wù)，柳州麗笙酒店致力于打造民族風(fēng)情的國際品牌五星標(biāo)準酒店，成為商務(wù)活動和度假休閑的首選之地。

作為國際星級酒店，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(shè)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，在政府號召節(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)能已被列為酒店的重點工作之一。

 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(wù)以及設(shè)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最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(shè)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(shè)備的正常運行，最終實現(xiàn)整個酒店節(jié)能減排的工作指標(biāo)。

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(shè)備、通風(fēng)排風(fēng)設(shè)備、冷熱源設(shè)備、給排水系統(tǒng)設(shè)備、照明設(shè)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，最大限度延長設(shè)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(shè)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(luò)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(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(luò)結(jié)構(gòu)布置較亂。在今年改造設(shè)計中，我們充分考慮了原設(shè)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(luò)整合，使得現(xiàn)在整個酒店內(nèi)網(wǎng)絡(luò)更趨于合理；

5、這次改造大部分配套傳感器、互感器等設(shè)備延用原先系統(tǒng)的，但是部分設(shè)備控制精度不是很精確而且靈敏度降低，酒店又添加了一些新的傳感器、互感器和接口機電設(shè)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(shè)備和新加的所有設(shè)備，使得控制難度加大，經(jīng)過對設(shè)備的反復(fù)檢測，系統(tǒng)的多次調(diào)試，最終達到控制效果;

 四、酒店節(jié)能方案

 節(jié)能規(guī)劃：

（1）能耗計量，第一個目的是計算和考核，有一個完整的管理數(shù)據(jù)；第二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(shè)備進行有效的控制。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(xué)有效的節(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(fēng)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(fēng)、排風(fēng)機的節(jié)能控制，溫度控制，新風(fēng)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(fēng)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(fēng)機組，并配合溫濕度的焓值調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度和水閥開度。通過風(fēng)機的累計運行時間來定時維護機組以延長機電設(shè)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(fēng)機臺數(shù)。通過所有設(shè)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(shè)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(yīng)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(luò)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(luò)設(shè)備及計算機設(shè)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(luò)通訊層——現(xiàn)場設(shè)備層”的分層分布式設(shè)計思想。這種分層設(shè)計，符合當(dāng)前通訊體系設(shè)計實現(xiàn)的標(biāo)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(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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(shè)。負責(zé)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(zé)整個變配電系統(tǒng)的整體監(jiān)控。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)提供專用的通訊功能模塊，通過專用的以太網(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(luò)通訊層）

采用通訊管理機，負責(zé)與現(xiàn)場設(shè)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)街髡緦樱�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(shè)備層各類裝置。

（3）現(xiàn)場設(shè)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(zé)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(shè)計參照的標(biāo)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(shè)備參數(shù)列表

序號	名稱	型號、規(guī)格	單位	數(shù)量	備注
1	現(xiàn)場設(shè)備層
	電力儀表		只	67
2	站控管理層
	工作站主機	EVOC IPC-810B Core2 2.66G /1G/250G +鍵鼠等	臺	1	研祥
	顯示器	19W"液晶顯示器	臺	1	三星
	UPS電源	C1K/1KVA	臺	1	SANTACK
	打印機	HP 1007 A4幅面	臺	1	惠普
	系統(tǒng)軟件	正版微軟WINDOWS XP/SP3	套	1	微軟
	電能管理軟件	系統(tǒng)組態(tài)軟件Acrel-3000V6	套	1	安科瑞
	電能管理軟件	數(shù)據(jù)存儲軟件Acrel-dbSQL	套	1	安科瑞
	電能管理軟件	電能管理軟件Acrel-EnerSys	套	1	安科瑞
	電能管理軟件	設(shè)備驅(qū)動軟件Acrel-Driver	套	1	安科瑞
3	網(wǎng)絡(luò)通訊層
	工業(yè)串口服務(wù)器	NPORT5630-8    RS485接口×8	套	1	MOXA

4、系統(tǒng)功能

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能，網(wǎng)絡(luò)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(luò)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，設(shè)備種類越多，設(shè)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、先進的網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)，把供配電系統(tǒng)的運行設(shè)備和運行狀態(tài)置于毫秒級、周波級的連續(xù)精確的監(jiān)視控制中。

a、友好的人機交互界面（HMI）

標(biāo)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(luò)的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導(dǎo)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(shè)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(shè)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、負荷最大值、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(dāng)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(shè)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(luò)進行質(zhì)量分析。

e、報表管理

系統(tǒng)具有標(biāo)準的電能報表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計。可自動生成各種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(fù)費率的時段及費率的設(shè)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(shè)置；系統(tǒng)設(shè)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(dāng)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(shè)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國際五星標(biāo)準的豪華大酒店來說是相當(dāng)嚴格的，按照五星級標(biāo)準，酒店有些部位機電設(shè)備可能要長期運行，所以滿足客人是第一位的。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(biāo)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(biāo)，系統(tǒng)自身的節(jié)能來自與系統(tǒng)的設(shè)計，但這不是最終的節(jié)能目標(biāo)。所以， 能源管理系統(tǒng)本身的節(jié)能設(shè)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(yīng)讓BAS走進節(jié)能的誤區(qū)，更不應(yīng)成為用戶的一個擺設(shè)。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)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(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作者簡介：

王海芹，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，Email: whq_861011@163.com 手機：18221933589  QQ: 1748707283