摘要：智慧園區(qū)是智慧城市的重要組成部分。安全、可靠、綠色、高效的能源供應和使用是園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的基本保障。能源控制一體化技術(shù)通過一、二次設(shè)備集成、配電自動化技術(shù)和微網(wǎng)絡控制技術(shù)，形成適應多源饋入、自感/自診斷/自愈、全網(wǎng)優(yōu)化協(xié)調(diào)運行的主動配電網(wǎng)，確保園區(qū)供電可靠、高效；通過優(yōu)化各種能源配置，整合冷、熱、電等能源形式，形成能源輸入輸出的實時協(xié)調(diào)，制定各種能源互動機制和相應的能源優(yōu)化管理策略，實現(xiàn)系統(tǒng)整個生命周期的優(yōu)化和能源效率的提高。

1.前言

隨著國家新型城鎮(zhèn)化進程的深入，智慧園區(qū)建設(shè)作為促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、促進科技與經(jīng)濟一體化的重要載體，已成為人們關(guān)注的焦點。目前，我國已建成各類大中型科技園區(qū)、工業(yè)園區(qū)和居民區(qū)。然而，大多數(shù)園區(qū)的能源供應和使用仍處于相對廣泛的狀態(tài)，不能滿足提高園區(qū)整體智能水平的需要。一方面，現(xiàn)有園區(qū)缺乏智能能源系統(tǒng)運行控制技術(shù)和能源管理手段，難以有效滿足分布式電源、分布式儲能裝置、電動汽車大規(guī)模接入和用戶需求側(cè)響應；另一方面，現(xiàn)有園區(qū)供能設(shè)備系統(tǒng)大多獨立建設(shè)，不能滿足園區(qū)綜合能源效率管理的要求。鑒于此，本文研究了智能園區(qū)綜合能源控制綜合技術(shù)方案，提出了一、二次設(shè)備集成、配電自動化技術(shù)、微網(wǎng)絡控制技術(shù)和能源效率管理技術(shù)集成，形成了綜合能源控制系統(tǒng)解決方案，以滿足智能園區(qū)的能源供應和能源需求，支持其可持續(xù)發(fā)展。

2.平臺概述

AcrelEMS-SEMI電子廠能效管理平臺集變電站綜合自動化、電力監(jiān)控、電能質(zhì)量分析與治理、電氣安全、能耗分析、照明控制、設(shè)備運行與維護于一體，為建立可靠、安全、高效的工廠能源管理體系提供數(shù)據(jù)支持。同時，引進先進技術(shù)，配合工廠系統(tǒng)優(yōu)化，簡化全廠管理，利用實時數(shù)據(jù)優(yōu)化能效，防范風險，保證關(guān)鍵制造設(shè)備的穩(wěn)定運行和產(chǎn)量，降低綜合成本，最終達到高效運行和優(yōu)秀制造的目的。

2.1平臺組成

安科瑞AcrelEMS-SEMI電子廠房管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺，集成了電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電站綜合自動化、電力質(zhì)量監(jiān)控與治理、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防應急照明與疏散指示系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、能耗監(jiān)控系統(tǒng)、新能源充電樁、預付費系統(tǒng)。用戶可以通過瀏覽器和移動應用獲取數(shù)據(jù)，通過平臺集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度電子廠房用電安全，滿足廠房用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

2.2平臺拓撲圖

3.平臺子系統(tǒng)

3.1電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電站，對變電站高壓電路配置的微機保護裝置和多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測量和控制出線電路的電氣參數(shù)和能耗，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報警及記錄等。

3.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理

監(jiān)測各進線電路的電能質(zhì)量，包括電壓暫降、諧波畸變、閃變等數(shù)據(jù)波形記錄，然后判斷配電系統(tǒng)的擾動方向。

配備有源濾波裝置和無功補償裝置，對0.4kV側(cè)電能質(zhì)量進行補償和處理，監(jiān)控有源濾波裝置和無功補償裝置的運行，確保電能質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。

3.3變電站綜合自動化

變電站綜合自動化系統(tǒng)主要針對110kV變電站、10kV變電站和10kV柴油發(fā)電機，在變電站設(shè)置Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)子站，實現(xiàn)本地遙控、遙信、遙控、報警、報表等功能，并將數(shù)據(jù)上傳到Acrelems-SEMI能效管理平臺，實現(xiàn)集中監(jiān)控和報警。

3.4電氣安全

AcrelEMS電子廠能效管理系統(tǒng)配備相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器、消防設(shè)備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器、接入消防疏散照明和指示燈狀態(tài)實時顯示，實時監(jiān)控UPS電池溫度、內(nèi)阻，通過聲光、短信、APP及時預警。

3.5智能照明控制

單控、區(qū)域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式。

3.6能耗分析

AcrelEMS電子廠能效管理系統(tǒng)為工廠建立了一個計量系統(tǒng)，顯示能源流向和能源損耗。通過能源流向圖，幫助企業(yè)分析能源消耗方向，找出能源消耗異常區(qū)域。從能源使用類型、監(jiān)測區(qū)、車間、生產(chǎn)工藝、工藝、工期、設(shè)備、團隊、項目等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表、工廠能源統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、績效分析、折扣比較、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計，找出能源使用過程中的漏洞和不合理位置，調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費。

3.7充電樁管理

電動汽車和電瓶車充電樁管理，包括收費管理、資產(chǎn)管理。

3.8職工公寓管理

工廠宿舍負荷管理，包括惡性負荷識別管理、負荷閾值管理，避免惡性負荷引起火災。員工宿舍水電收費管理，支持微信、支付寶等支付方式，收集員工宿舍能耗數(shù)據(jù)。

4.相關(guān)平臺部署硬件選型清單

5.結(jié)語

本文提出通過采用智慧園區(qū)能源管控一體化技術(shù)，形成具有適應多源饋入、可自感/自診/自愈、全網(wǎng)優(yōu)化協(xié)調(diào)運行的主動配電網(wǎng)，保障園區(qū)供電可靠、用電高效；通過對多種形式的能源進行優(yōu)化配置，將冷、熱、電等能量形式整合在一起，形成能量輸入和輸出的實時協(xié)同，實現(xiàn)系統(tǒng)全生命周期的*優(yōu)化和能量的增效。由于可充分適應智慧園區(qū)的供用能需求和發(fā)展趨勢，能源管控一體化技術(shù)必將在智慧園區(qū)建設(shè)中不斷發(fā)展，具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]蔡煒.智慧園區(qū)綜合能源管控一體化技術(shù)研究

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊2022.05版.