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王晶晶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要 為響應國家建設綠色校園的號召，切實提高高校能源利用水平，促進學校能源資源合理配置，全國高校從行為節能入手，積極建設“校園能耗監測管理平臺"。平臺采集建筑電、水等能源消耗數據，對用能數據進行細分并進行分析，為高校提供了一個節能減排的好幫手，在保證校園正常的能源供應的同時促進實現有效節能。
關鍵詞 能耗監管平臺 節能減排 高校 綠色校園
一、引言
隨著近年來經濟快速發展，對于電力資源的需求也持續擴大，不可避免地出現了能源緊缺、環境污染等問題，節能減排也就成了國家建設的重中之重。因此為提高能源管理水平，帶頭節能減排，全國各大高校依據國家住房和城鄉建設部和教育部聯合出臺的《高等學校節約型校園建設管理與技術導則》和《高等學校校園建筑能耗監管系統建設技術導則》的相關要求，積極建設“校園能耗監測管理平臺"。“校園能耗監測管理平臺"的建設為高校提供了校園能耗與監測的一個先進管理平臺，利用平臺可以實現對于校園用能的實時在線分類、分項監測和計量，能耗數據自動采集、存儲、統計與分析等，為學校后勤管理部門對校園節能減排工作推進提供詳實可靠的耗能數據和可行建議，并對節能效果提供數據參考。
二、耗能分析
2.1用電分析
1）按用電設備分類，校園用電可分為：照明插座用電、空調用電、動力用電、特殊用電四種。其中需要注意的是特殊用電指的是不屬于建筑物常規用電設施的用電，一般都會有能耗密度高、占總電耗比重大這樣的特點，主要以實驗室內使用的一些大型高電耗科研設備為主，另外食堂、計算機樓等區域也會存在，對于這些設備要加強監管，做好用電信息記錄。對于公共照明用電和空調用電，需要做好智能用電管理，利用能耗監管平臺做到按時斷電乃至無人自動斷電，減少能源浪費。
2）按建筑類型分類，校園用電可分為：辦公建筑用電、教學建筑用電、學生宿舍用電、商鋪用電等，對數據分門別類的分析，提供領導決策，提高管理效能。
2.2用水分析
校園用水可以按建筑類型分為：辦公建筑用水、教學建筑用水、學生宿舍用水、商鋪用水、浴室用水、食堂用水等。采用安科瑞電氣“電子遠傳水表"，結合校園能效管理平臺，對各場景用水量、水壓等數據進行監測，分區管理。同時學校明確各區負責人，定期考核，有計劃控制過度用水現象。
三、平臺介紹
隨著能源轉型加速和電力改革不斷深入，為滿足校園能源管理、節能工作及節約型校園建設的新需求，安科瑞憑借在能源管理領域內多年積累，采用凡在物聯、云計算、大數據、移動數據和電力參數傳感技術，開發了AcrelEMS-EDU教育行業能效管理綜合解決方案，提供校園用能實時在線監控、能耗數據統計分析、折標對比、實績分析、用能排名、節能評估等功能。
2.1系統架構
圖1 安科瑞能效管理方案架構拓撲
安科瑞教育行業能效管理方案由設備層、傳輸層、數據層、服務層組成。
設備層（水電表、空調控制器等末端設備）通過RS485專線或無線（Lora）通訊組網。
傳輸層（邊緣計算網關）可通過RS485專線或無線通訊采集末端設備數據，并以以太網或4G、NB等方式通過校園網將數據傳送至數據層。
數據層（一般部署在校園服務器中）處理傳輸層上傳數據，并為服務層業務做服務，可與校園一卡通系統和其他相關系統做數據對接。
服務層（一般部署在校園服務器中）提供數據查看、預付費管理、惡性負載管理、作息時間管理、分布式光伏監測等功能。
2.2平臺功能
圖2 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺駕駛艙展示圖
首頁/綜合數據:綜合展示校園能源用能概況，包括異常報警情況（數據異常/設備異常）、水、電等能源用能情況、校園3D模型定制、并可加入校園用能數據動態展示。
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圖3 AcrelEMS-EDU校園3D模型圖
用電綜合監控：對校園35KV-10KV-0.4KV各級用能進行監測和分析；對進線電能質量及關鍵實驗室電能質量進行監測分析；對變配電室內的環境進行監測和報警；能夠對變壓器進行監控，保證用電安全和穩定。
用水綜合監控：對覆蓋校區所有建筑的總進水量進行一級計量；對單棟建筑進水量進行二級計量。個別實驗樓進行三級計量監測。通過一級、二級、三級水表計量數據實時分析水平衡情況，存在異常水情時能夠立即發出警情。
商業/宿舍預付費：對校園內的各類商鋪用水、用電進行預付費管理。對學生宿舍用電進行定時用電控制、違規電器使用監測和預付費管理。
分布式光伏監測：提供光伏電站運行監視，逆變器運行監視，電站發電統計，逆變器發電統計，光伏電站配電監測，逆變器曲線分析等功能。
空調節能監管：實現對中央空調的用能監測和分體式空調的用電監測及控制。
路燈/照明智能監管：實現對室內照明和室外路燈照明的用電監測和照明控制，可按照預先設定的邏輯進行自動管理或遠程群控管理。
校園能耗分析：能夠實現能耗監管、能耗查詢、能耗報警、能耗公示、能耗審計等功能，能夠幫助學校清晰、直接的了解到用能情況，并輔助學校做好審計公示工作。
校園用能分析報告：能夠對整體用能、整體監管和計量設備工作狀態、同比數據、環比數據等進行專業分析，幫助校方了解到校園綜合能效情況。
綜合手機端：相關人員可通過手機客戶端的方式隨時登陸能源管控系統，實現對校內各類能源系統進行計量、監測、控制、狀態反饋、報警等功能，對校園水電等能耗進行實時監管。
2.3典型硬件
應用場合 | 型號 | 功 能 |
中壓 | AM系列綜保 | 可為35KV以下電壓等級進線、饋線、變壓器等設備提供多方面保護，具備完善的事故分析能力 |
APView500 | 電能質量在線監測裝置，符合電能質量國家標準，實時測量電壓偏差、三相不平衡等電能質量參數，記錄各類電能質量事件，輔助用戶分析問題發生原因 | |
學生宿舍 | DDSY1352-XDM | 一進多出，支持全電力參數測量，內置多路16A磁保持繼電器，可實現內部分合閘控制，預付費控制，功率限值設置，惡性負載識別，時控功能等 |
ADF400L-Y | 多用戶集中安裝，可實現預付費控制，惡性負載識別，時控功能等 | |
遠傳式水表 | 用水計量和預付費閥控管理，MBUS/188協議 | |
商鋪 | DDSY1352 | 預付費單相導軌表，全電力參數測量，支持無線上傳 |
DTSY1352 | 預付費三相導軌表，全電力參數測量，支持無線上傳 | |
遠傳式水表 | 用水計量和預付費閥控管理，MBUS/188協議 | |
智慧消防 | ARCM | 電氣火災探測器，可對配電回路剩余電流、導線溫度等火災危險參數實施監控，防范因泄露電流引起火災 |
公共照明 | ASL220Z | ASL系列智能照明設備配合可實現場景控制、時間控制、區域控制、紅外感應等控制方式 |
邊緣計算網關 | ANet | 嵌入式系統，數據采集、存儲，協議轉換 |
四、討論及思考
AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理方案等中的能耗統計、分析體系，宿舍商鋪用電預付費管理、路燈空調等公用設備管控、宿舍大功率電器及惡性負載設備限制、用水綜合監管等節能減排相關功能，使學校后勤管理部門能夠對能源系統進行有效地監管，為高校能源管理和節能工作走上科學發展提供了幫助，為盡快實現校園人與自然和諧相處獻上一份力量。
【參考文獻】
[1] 安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.
[2] 安科瑞企業微電網選型手冊2021.10版.
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