施耐德-能源管理系统.xlsx

能源管理系统 能源管理系统设计方案 能源管理系统 目 录 1 能源管理系统介绍 0 1 1 能源管理系统概述 0 1 2 能源管理系统设计依据 2 1 3 项目简介 3 2 学校能源管理系统 4 2 1 能源管理系统软件 4 2 2 能源管理系统硬件 7 3 能源管理系统功能 9 3 1 能耗数据分类展现 10 3 2 KPI 关键能耗分析 11 3 3 能耗对标分析和节能目标分析 12 3 4 电能消耗统计和分析 14 3 5 能源消耗和能源趋势报告 15 3 6 能源报警和事件管理 16 3 7 历史数据管理 16 3 8 报表管理 16 3 9 避免能耗异常 17 3 10能源管理报告 18 能源管理系统 0 一 一 能源管理系统介绍能源管理系统介绍 1 能源管理系统概述能源管理系统概述 能源管理系统 EMS 是结合行业的长期发展需求 将学校的 能源消耗如 电力 蒸汽 水 天然气 热水的使用过程数据进行 监测 记录 并使能源使用可视化 通过对能源数据的分析 指导 和规范学校的能源使用行为的系统 本方案旨在于为搭建 学校能源管理系统 EMS 提供系统解决 方案 建立能源管理系统主要目的在于对能源计量和设施效率评价 所要求的各项功能 同时提升能源管理的自动化程度 实现能源使 用的可视化程度 提高能源使用效率和可靠性 实现对学校各种能 源使用情况的长期监测 为学校查找能耗弱点 为实施节能降耗的 措施提供直观科学的依据 为学校建立能源使用绩效考核体系 促 进学校能源管理水平的进一步提高及运营成本的进一步降低 使能 源使用更加合理 控制浪费 达到节能减排 节能降耗 再创造效 益的目的 建立能源管理系统 并通过对能源管理系统的有效使用 使 学 校将在以下几方面获得极佳收益 建立能源管理和计量系统 实现能源成本核算功能 掌控建筑能源消耗状况 优化能耗使用成本 提供能源历史数据分析 规划有效节能措施 能源管理系统 通过监测和管理 规划能耗 持续有效降低能源成本 通过有效通讯 持续监测分路计量和分类计量 能耗数据相关性分析 实现节能措施评估和考核 系统能耗管理水平提升 减少使用者相关人力成本的支出 大幅降低使用者对设备的维护费用 友好现代化风格界面直接反馈能耗状态 提高能耗可视化程度 能源管理系统 2 能源管理系统设计能源管理系统设计依据依据 LEED 2009 for New Construction ASHRAE 14 2002 能源管理体系 要求 GB T 23331 2009 能源管理体系 标准 ISO50001 能源管理体系 要求及使用指南 BS EN 16001 供热计量技术规范 JGJ 173 2009 公共建筑节能设计标准 GB 50189 2005 公共建筑节能监测标准 JGJ T 177 2009 能源管理体系 要求 GB T 23331 2009 能源管理体系 标准 ISO50001 能源管理体系 要求及使用指南 BS EN 16001 绿色建筑评价技术细则 公共建筑 智能建筑设计标准 GB50314 2006 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 2008 智能建筑工程质量验收规范 GB50339 2003 信息技术互连国际标准 ISO IECl1801 95 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 2003 能源管理系统 3 项目简介项目简介 青岛美术学校位于开发区青岛国际生态智慧城 柳花泊地块 从地理位置来看 在珠宋路以西 淮河路以北 西侧为规划的柳花 泊 5 号线 北侧为规划道路 据介绍 青岛美术学校占地面积 175334 平方米 规划总建筑面积约 14 万平方米 其中一期工程建 筑面积约 11 万平方米 二期工程建筑面积约 3 万平方米 拟新建 校舍包括教学楼 科技楼 学校 艺术楼 美术馆 学生宿舍 食 堂 体育馆 游泳馆 地下停车场等 结合学校关于能源计量和分析的目标和要求 施耐德在对学校 能源管理需求和现状做了初步调研的基础上形成本方案 能源管理系统 二 二 学校能源管理系统学校能源管理系统 1 能源管理系统能源管理系统软件软件 根据 学校现场状况和需求 我们将采用施耐德能源管理专业软 件搭建能源管理系统 主要功能有 采用工业标准的网络技术进行自动数据采集和存储 包括有线以 及无线数据通讯 支持多用户同时 web 浏览 无客户端软件要求 对不同用户的不 同安全等级和自定义的界面设置 实时监控数据和状态显示 图形化界面 历史记录和趋势 事件 记录 电能质量分析 报警条件和通知 自定义的报表功能 手动 或自动控制负荷 发电机 保护和其它配电设备 对于报表和历史数据 可自由导出为通用的数据格式 其它符合 ODBC OPC 和 PQDIF 标准的设备或系统安全的共享数据 针对复杂的数据处理和控制的要求可通过新系统模块程序进行灵 活可升级的设置满足 可与 Powerlogic 系列设备和其它公司支持 Modbus 协议的设备兼 容 能源管理软件按照集中管理 分散布置的模式 分层分布的系 统结构进行设计 自上而下应该分为集中呈现层 业务应用层 数 据交换层和现场监控层 能源管理系统 1 集中呈现层 集中呈现层是能源管理系统的主要数据展现平台 数据在能源 管理平台下完成数据的分析 通过本地服务器接口 WEB 浏览客户 端或其它有权限的终端服务器 将数据呈现给不同级别权限的用户 并进行监控 能源管理系统 能源管理系统的可视界面应支持如下类型客户端界面 普通客户端 可内置于 IE 浏览器中的具备常规信息分析管理 工具 图表的客户端 日常的分析和信息查询工作均通过普 通客户端进行 组态客户端 兼顾普通客户端的功能 同时完成能源管理系 统中典型的应用模型和系统的组态界面 系统管理员客户端 系统管理人员使用的界面 可以通过其 进行系统服务的管理 诊断 配置等工作 兼顾完成日常管理信息发布 2 业务应用层 在业务应用在中 主要包含各项能源管理应用功能模块 以及 实现其功能的应用服务和存储其应用信息的不同功能数据库 其主 要功能包括 各种系统应用模块包括能耗监控 电力监控 能源分析 能 源报告 能耗指标绩效分析 能耗设备分析等 应用模块和客户端交互 Web 服务 操作员终端和客户端以 及报表查询客户端在后台的数据操作均可以通过标准的系统 服务 Web Service 进行 存储应用模块信息的数据库 包含三个功能不同的数据库 存储应用模型的数据库 存储能源消耗记录的数据库 存储 用户定制信息的数据库 能源管理系统 3 数据交换层 数据交换层作为能源管理系统的数据桥梁 完成数据传输的重 任 在能源管理系统中 数据交换层兼顾现场和仪表之间的通讯 以及不同子系统之间的数据交换 将现场和能源管理系统计算机有 机的联系起来 完成现场数据采集和能源管理数据发布的功能 能源管理系统数据交换层负责所有数据采集 处理 通讯和计 算功能 数据交换层的核心服务是整个系统的基石 其主要功能包 括 能源计量装置和设备的通讯接口 能源数据采集与存储 能源数据处理与计算 能源运行实时监控 报警信息的发布 能源信息以及管理功能的数据交换 4 现场监控层 能源管理系统中 需要采集的数据主要源自现场设备层 在现 场数据层中 按照不同能源负载类型 将设置不同的现场仪表进行 现场数据采集 现场监控层设备由各个专业的智能仪表 传感器及 和 IO 设备组成 这些设备用来执行操作需要的计量 控制 监测 保护等功能 能源管理系统 2 能源管理系统硬件能源管理系统硬件 能源数据的采集是能源管理系统的基础 能源管理系统的现场 设备层主要目的是为了实现能源的分类计量和分项计量 分项计量 主要是指按照能源的不同用途对其进行计量监测 根据项目的实际 情况 可分别对电能 冷量 热量进行分项计量 测量装置通过 RS485 通讯接口 以 Modbus 通讯协议 将测量 的数据自动上传给 Modbus TCP IP 网关 网关通过 TCP IP 网络将数 据上传至中控室数据库服务器 下图是一个典型的供配电系统电能数据测量和采集系统 能源管理网络用以完成能耗监测数据的传输 计量仪表的状态 监测等 我们采用施耐德能源管理专用高性能的以太网关来实现能 耗数据传输 应可使系统的各种监控设备接入以太网 同时也适用 于多种 Modbus TCP IP 设备的通讯转换 此外还具备如下功能 能源管理系统 可以通过标准网络浏览器访问的 HTML 网页 这些 HTML 网 页可用来显示与该网关相连的设备所传送的信息 并可以通 过网络浏览器设置网关的通讯连接 自动检测新连接和已连接 Modbus 串口设备的上线状态 具 备在线添加本设备功能 易于系统扩展 通过 E mail 或 FTP 的方式向 PC 服务器传输数据 具备密码保护和访问权限设置功能 以保证系统访问安全 可以通过网关对底层连接的表计进行维护和访问 支持多个服务器同时访问 每个网关至少可连接 32 个设备 智能电表 继电保护单元 断路器 保护继电器 马达控制器等 支持在线更新硬件内核驱动 至少具有 256M 内存空间用来存储采集到的底层设备数据 三 三 能源管理系统功能能源管理系统功能 在能源管理系统中 用户可以定义不同的访问权限 根据不同 用户的需求侧面不同 他们看到的监测信息 能源报告类型也不尽 相同 这些都可以由用户或者管理员自定义 反映在基于 web 的访 问页面上 下面是能源管理系统功能介绍 能源管理系统 1 能耗数据分类展现能耗数据分类展现 在能源管理系统中 最直接简单有效的数据分析方法是将负载 按照不同类型 不同单位进行计量 在现场监控层仪表进行分项计 量需求进行配置以后 系统将现场仪表的数据进行采集 过滤 计 算和统计 并将结果计入中心数据库 能源管理系统的数据显示和分析工具能提供最大的灵活性 可 测性 并在减小故障风险时增加产出 用户或系统管理员可以通过 网页浏览方式查看报表 可以灵活设定报警条件 单条件或复合条 件 包括价格水平 发电量 累计输出电量和设备故障等 针对不同的引用 分类展现的能耗数据能够通过Dashboard 人 机实时界面 报表等多种方式进行展现 在能源管理中 既有成型 的报表呈现方式 界面风格示例如下 按照Dashboard展现方式 分类型展现界面 能源管理系统 2 KPI 关键能耗分析关键能耗分析 在数据分析的基础之上 能源管理系统能够建立能耗的能 效分级图表 以及关键能耗参数 KPI KPI 是直接反应使用者能 效利用率的关键参数 通过 KPI 参数 能够最直接有效地反应 使用者的能源利用率 一般而言 在不同的行业中 关键能耗分析参数是不同的 比如在生产性企业 关键 KPI 指标是单位产能的能耗信息 在 建筑领域 常见的 KPI 指标包括单位平米的能耗 人均能耗等 在能源管理能源管理系统中 还能根据不同类型的负载 提供 不同的 KPI 对标表 完成不同负载的对标分析 典型的 KPI 能耗对标分析典型展现如下 能源管理系统 3 能耗对标分析和节能目标分析能耗对标分析和节能目标分析 能源管理系统允许管理者对节能过程的实际情况进行跟踪 在充分了解建筑各功能机构或关键耗能设备能耗的基础上 设 置节能目标 并跟踪目前电耗水平与目标电耗水平 指标体系建立后 能源管理系统可以对这些指标进行实时 计算 实时显示 实时分析 实时比较 趋势分析和横向比较 可以寻找各个功能区域能源管理较薄弱的环节 从而寻找改进 办法 纵向比较中可以将某功能区域的实时能耗指标与其曾达 到的最佳水平比较 找出差距 寻找改进办法 节能目标跟踪 可以及时评估任务完成情况 及时调整 能源管理系统 能源管理系统可以根据建筑往年的能耗历史数据和与能耗 有关的关键因素 例如 每年气候变化 日照时间 占用率等 通过模型预测整个建筑的能耗 建立基准线 并与当年的能耗 实际用能情况进行比较 及时发现建筑整体能耗可能存在的问 题 采取有效措施加以避免 同时 在建立能源管理系统以后 使用者能够建立节能目 标后 系统支持实际节能量与节能目标进行比较 从而确认任 务完成情况和实际节能效果 在完成目标分析的同时 系统也支持对 KPI 的目标分析 在记录实时的 KPI 数据之后 系统将能够将记录所得的 KPI 数 据进行与之前的设定目标进行比对 能够有效发现管理疏漏和 节能机会 典型的对标分析和节能目标分析常常通过曲线比较的方式 展现 能够直观地比对出节能效果或者异常数据 典型示例如 下 能源管理系统 4 电能消耗统计和分析电能消耗统计和分析 能源管理系统能够帮助使用者对不同能耗的设备制定相应 的能耗基准 通过一段时间的观测和比较 能够发现系统中低 能效的方面 并且采取相应措施加以升级或改进 在下图的示 例中 通过数据展示 系统能够发现 31 日能耗大幅度增加的原 因在于空调设备 使用者就能够结合其他系统数据 如访问人 数 天气因素 气温异常等条件 进一步关注能耗异常原因 从而发现节能机会 提高能源利用率 能源管理系统 5 能源消耗和能源趋势报告能源消耗和能源趋势报告 能源管理系统可以根据管理者的需求针对不同区域生成多 种能源报告 同时 系统能够给出能源消耗 并根据能源消耗 折算成实际的成本支出 并对不同时段的能源成本进行折算 这对决策者制定预算非常有帮助的 系统为用户提供了综合的电能和需量统计报表功能 包含 不同馈线或者不同用户的不同费率时段的用电量 可以进行日 月 季节 年的统计与记录 在电力报表方面能够匹配电力公 司账单结构进行峰谷平统计与记录 并可以进行显示 打印和 查询 能源管理系统 6 能源报警和事件管理能源报警和事件管理 系统可以设置在能源发生报警以后 如 电功率越限 租 户电表透支等 事件发生后 能源管理系统能够通过信息语音 提示 自动弹出报警画面或触发必要的操作 同时可以将报警 信息通过 email 手机短信或 PDA 掌上电脑 等方式通知相关人 员 7 历史数据管理历史数据管理 系统基于数据库完成历史数据管理 所有实时采样数据 顺序事件记录等均可保存到历史数据库 在监控画面中能够自 定义需要查询的参数 查询的时间段或选择查询最近更新的记 录数 显示并绘制成曲线图 能源管理系统 8 报表管理报表管理 可基于系统已有模