淺談高校用電能耗分項計量方法

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定 201801

摘 要：文章對高校節能監測係統在工程中的實際應用進行了研究，以節能為(wei) 前提，研究節能監測係統的工程實現、采集方式及相應的節能分析。論文研究了用電能耗分項計量在高校中的應用，並探討了高校的節能監測係統，為(wei) 高校節能監測係統在工程中的實現提供參考模型，並通過實際工程設計和施工進行研究探討。

關(guan) 鍵詞：公共建築 ；分項計量 ；監測係統 ；工程模型

0 引言

      隨著高校節能工程的不斷建設，建築節能中的能耗數據分類計量顯得尤為(wei) 重要。在實踐中發現，各地的分類計量工作存在分類定義(yi) 不統一、直接計量難度高等一些問題。基於(yu) 此，針對高校用電能耗分項計量問題進行研究，可利用優(you) 化能耗拆分算法對能耗進行拆分，間接計量能耗。

1 用電能耗分項模型

      統一性是高校用電能耗分項模型建立的*重要原則，即所有建築均采用相同的標準。除統一性外，功能性、通用性、適用性也是高校用電能耗分項模型的建立原則，功能性是指模型中每個(ge) 分項的劃分是以終端用途為(wei) 原則的；通用性是指建築能耗分項模型中包含的各種設備種類，即不同的設備種類都能找到對應的模型；適用性是指模型中按照功能盡可能細分各類設備，但要確保與(yu) 通用性之間不能互相矛盾。

      分項能耗是對同類能耗按照不同用途進行采集和統計的分析。依據相關(guan) 技術規範規定，建築能源中，電量的計量分為(wei) 四個(ge) 分項。

1.1照明插座用電

      可根據實際情況選子項，如：

      ①照明和插座用電；

      ②走廊和應急照明用電；

      ③室外景觀照明用電。

1.2 空調用電

      空調用電是為(wei) 建築物提供空調、采暖服務的設備用電的統稱。分為(wei) 冷熱源用電和空調末端用電。

1.3 動力用電

      動力用電是除空調、采暖設備外，提供各種動力設備用電的總稱。分為(wei) 電梯用電 、水泵用電 、通風用電及電熱水器用電。

1.4 特殊用電

      特殊用電指除了照明插座、空調等建築物常規功能之外的耗電量，如餐廳廚房、健身房或者其他特殊用電。公共建築能耗分類、分項計量模型如圖1所示。

2 用電分項計量設計原則

2.1 計量回路選擇原則

      ①總用電直接計量，且根據變壓器數量決(jue) 定三相表和多功能表的安裝數量，假如變壓器數量為(wei) n,多功能表數量為(wei) m，三相表數量為(wei) g，則有：若n=2，則m=2，g=2；若n>2，則m=2，g=n-2。

      ②對於(yu) 2.1 中提到的 4 大分項用電，可采用直接計量加間接計量的方式，直接計量的分項有空調、動力和特殊用電，即此三項均安裝電表，照明插座用電無需加表，間接計量即可。

      ③在多個(ge) 分項中，若其中某一個(ge) 分項的回路很多，可將該分項作為(wei) 間接計量，其餘(yu) 直接計量。

2.2 混合回路歸屬原則

      當出現包含兩(liang) 項或兩(liang) 項以上用電設備的回路，其歸屬性質應根據運行時間和設備額定功率確定，主歸屬性質應為(wei) 全年運行的設備。假如設備運行時間一樣，按照額定功率的大小區分設備性質，若設備間歇運行，則比較計算功率。

3 用電分項計量方法

3.1 計量裝置

      高校用電計量裝置應滿足以下幾點要求：首先，電能表的正確度等級應不低於(yu) 1.0級，並支持數據遠傳(chuan) ；其次，采用標準串行電氣接口；再次，可以監測有功功率或電流；*後，配用電流互感器的精度等級應不低於(yu) 0.5級。

3.2 數據采集器

      數據采集器是能夠對各類用能計量表具進行實時數據采集，並能與(yu) 本地係統主機（或遠程數據中心）自動交換數據的自動化設備。其功率應不小於(yu) 10W，平均時間應不小於(yu) 3×104 h，應使用低功耗嵌入式係統，並符合相關(guan) 電磁兼容性能指標，具有數據采集、數據處理、數據存儲(chu) 及數據遠傳(chuan) 功能。

3.3 *優(you) 化能耗拆分算法

      選擇合理的計量裝置和數據采集器是高校用電能耗分項計量應用中的基礎。建築能耗監測的重點和難點是拆分混合支路中的不同類型用電設備。一般有直接計量和間接計量兩(liang) 種方法。直接計量方法就是多裝計量表，但實際工程中不可能將所有類型的用電設備都裝上電表，這樣做不僅(jin) 浪費資源，也會(hui) 大大提高施工難度。間接計量方法是利用能耗拆分技術將能耗拆分計算，節省電表資源的同時，分項能耗數據值也能較準確。

      論文主要研究*優(you) 化能耗拆分算法以及對應的誤差分析。

4 高校綜合能效解決(jue) 方案

4.1校園電力監控與(yu) 運維

      集成設備所有數據，綜合分析、協同控製、優(you) 化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維， 班組重新優(you) 化整合，減少人力配置。

4.2後勤計費管理

      采用先進的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源綜合計費，實現遠程抄表、費率設置、 賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養(yang) 用能群體(ti) 和部門的節能意識。

4.2.1宿舍用電管理

      針對學生宿舍用電進行管理控製：可批量下發基礎用電額度和定時通斷功能；可進行惡性負載識別，檢測違規電氣，並可獲取違規用電跳閘記錄。

4.2.2商鋪水電收費

      針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個(ge) 體(ti) 的水電用能進行預付費管理

4.2.3充電樁管理平台

      充電樁在“源、網、荷、儲(chu) 、充”信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。

4.2.4智能照明管理

      通過對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實現校園內(nei) 任一線路，任一個(ge) 路燈的定時 開關(guan) 、強製開關(guan) 、亮度調節，以及定時控製方案靈活設置，確保路燈照明的智能控製和高效節能。

4.3能源管理係統

      針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統計分析，包含同比分析、環比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

      按校園建築的分類進行采集和統計的各類建築耗電數據。如辦公類建築耗電、教學類建築耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決(jue) 策，提高管理效能。

      構建符合校園節能監管內(nei) 容及要求的數據庫，能自動完成能耗數據的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及係統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控製策略，達到節能目的。

4.4智慧消防係統

      智慧消防雲(yun) 平台基於(yu) 物聯網、大數據、雲(yun) 計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，並對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過雲(yun) 平台進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化”、“智能化”、“係統化”需求。從(cong) 火災預防，到火情報警，再到控製聯動，在統一的係統大平台內(nei) 運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平台直觀地看到每一棟建築物中各類消防設備和傳(chuan) 感器的運行狀況，並能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nei) ，相關(guan) 報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guan) 人員。

首頁

5.平台部署硬件選型

5.1電力監控與(yu) 運維平台

5.2後勤計費管理

5.2.1宿舍/商業(ye) 預付費平台

5.2.2充電樁管理平台

5.2.3智能照明管理

5.3能源管理係統

5.4智慧消防係統

5.4.1電氣火災監控係統

5.4.3防火門監控係統

5.4.4消防應急照明和疏散指示係統

6 結束語

      本文研究了高校用電的能耗分項計量方法，首先對高校能耗分類、分項計量模型進行了分析；其次，分析了用電分項計量設計原則，提出因地製宜地采用直接計量和間接計量、間接計量優(you) 先的觀點；*後，分析了用電分項計量方法，利用*優(you) 化能耗拆分算法進行能耗拆分，得到*優(you) 化拆分算法下的能耗拆分數學模型，該模型不僅(jin) 能實現快速大量計算，且物理意義(yi) 強，為(wei) 高校能耗的間接計量提供了方法。

【參考文獻】

【1】 楊建華，董慧芳，楊勝安.公共建築用電能耗分項計量方法研究[J].建築節能 , 2020, 03(111-115).

【2】 DBJ/T14-071-2010.高校節能監測係統技術規範[S].

【3】 高校綜合能效解決(jue) 方案2022.5版.

【4】 企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版.

作者簡介

簡婷，女，現任職於(yu) 韦德1946网址，主要從(cong) 事宿舍安全用電研究發展。