摘要：介紹了智能建筑能源管理的概念和意義，提出了智能建筑能源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并進行了系統(tǒng)設計，實現(xiàn)了建筑能源的監(jiān)控和管理。該系統(tǒng)可以優(yōu)化能耗系統(tǒng)的運行，降低建筑能耗，同時保證建筑環(huán)境。

關鍵字：智能建筑；能源管理；節(jié)能減排

引言

目前，我國約90%的大型公共建筑是典型的能耗(電力)大戶。隨著能源需求的日益緊張，采取多種手段實現(xiàn)建筑節(jié)能是不可避免的選擇。空調(diào)、照明、供暖、電梯、辦公設備等能耗已經(jīng)成為建筑業(yè)主關注的問題，以控制和降低建筑運營過程中消耗的能量，包括空調(diào)、照明、供暖、電梯和辦公設備。后來降低了建筑運營成本，提高了能源利用效率。

針對這種情況，智能建筑未來的發(fā)展方向必將是節(jié)能環(huán)保和多領域技術的大規(guī)模發(fā)展。以建筑能源管理為核心，整合所有與能源利用相關的系統(tǒng)，進行協(xié)調(diào)控制，科學選擇和制定能源利用控制管理方案，實現(xiàn)建筑智能化，達到節(jié)能減排的綜合效應，在保證建筑便捷可靠的前提下提高建筑質(zhì)量。

1智能建筑能源管理架構(gòu)

智能建筑能源管理是協(xié)調(diào)、控制和整合智能建筑的照明、動力、通風、空調(diào)和安全系統(tǒng)?；谥悄軠y量、建筑配電自動化和分布式能源監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控、分析、控制和評估用戶的能源供應系統(tǒng)、能源使用設備、建筑分布式能源和儲能設備，以用戶能源管理為核心，支持微網(wǎng)的獨立運行，實現(xiàn)清潔能源的合理充分利用，提高用戶的能源使用效率。因此，其系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。智能建筑能源管理整體架構(gòu)圖。

智能化測量就是實時收集建筑物的能源信息，為其他系統(tǒng)提供基本的信息支持。

建筑配電自動化系統(tǒng)完成智能開關設備、公共用電設施監(jiān)控、故障自動檢測與故障隔離、電能質(zhì)量控制等。建筑配電自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑低壓電路多電源供電，提高供電可靠性和停電響應及時性，滿足優(yōu)質(zhì)用電需求。

建筑物分布式能源是由建筑物的各種分布式能源、儲能裝置、蓄冷蓄熱負荷、監(jiān)控和保護裝置組成的集合體，具有參與電網(wǎng)錯峰避峰、利用清潔能源、節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟的作用。

建筑自動化系統(tǒng)采用優(yōu)化控制手段，結(jié)合現(xiàn)代計算機技術，有效監(jiān)控管理建筑各系統(tǒng)設備，使各子系統(tǒng)設備始終處于有序、協(xié)同、有序運行的狀態(tài)，保證建筑內(nèi)部環(huán)境，降低建筑能耗。

圖1智能建筑能源管理整體架構(gòu)圖

2智能建筑能源管理系統(tǒng)設計

智能建筑能源管理系統(tǒng)基于上述系統(tǒng)集成和功能要求，采用分層分布式結(jié)構(gòu)設計，系統(tǒng)自上而下分為三層：

監(jiān)控管理層:為現(xiàn)場操作人員和管理人員提供足夠的信息(包括建筑供能信息、電能質(zhì)量信息、各子系統(tǒng)運行狀態(tài)和能源使用信息等)。)，制定能量優(yōu)化策略，優(yōu)化設備運行，通過聯(lián)動控制實現(xiàn)能源管理，提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

通信層:通過通信網(wǎng)絡關閉，將各子系統(tǒng)使用的非標準通信協(xié)議統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為標準協(xié)議，將監(jiān)控數(shù)據(jù)和設備運行狀態(tài)傳輸?shù)街悄芙ㄖ茉垂芾砥脚_。

現(xiàn)場設備層：指測控保護裝置、儀表、各子系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)等，分布在高低壓配電柜中。

圖2能源管理平臺分層設計圖

能源管理系統(tǒng)現(xiàn)場設備層是整個系統(tǒng)的硬件支撐平臺，是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。設計清晰合理的現(xiàn)場設備層是實現(xiàn)建筑智能電能管理系統(tǒng)的基礎。

能源管理系統(tǒng)訪問的設備種類繁多，使用的物理接口類型和協(xié)議類型復雜，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型也不同。為了保證智能建筑能源管理系統(tǒng)的可維護性和可擴展性，所有設備都將測量數(shù)據(jù)和設備的運行狀態(tài)送至通信網(wǎng)絡關機。通信網(wǎng)絡關機使用相應的通信協(xié)議進行分析，所有數(shù)據(jù)按照設定的順序包裝成統(tǒng)一的標準協(xié)議，送到智能建筑能源管理監(jiān)控管理層。

監(jiān)控管理層是智能建筑能源管理系統(tǒng)的核心，它負責為用戶提供實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、電能質(zhì)量分析、能源評估等功能，并通過交互技術為用戶提供能源使用策略制定和聯(lián)動控制等功能，具體功能如下。

實時信息監(jiān)控；歷史能源分析；等待能量優(yōu)化控制策略；聯(lián)動控制

3安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)

3.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是一個用戶端能源管理分析系統(tǒng)。在電能管理系統(tǒng)的基礎上，增加了水、氣、煤、油、熱(冷)量的集中采集和分析。通過對用戶端的所有能耗進行細分和統(tǒng)計，各種能源的使用和消耗可以通過直觀的數(shù)據(jù)和圖表顯示給管理者或決策層，從而找出高能耗點或不合理的能耗習慣，有效節(jié)能，為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據(jù)支持。用戶可以按照國家有關規(guī)定實施能源計算，分析現(xiàn)狀，找出問題，挖掘節(jié)能潛力。

3.2應用場所

系統(tǒng)設計、施工和運營維護適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測和管理。

3.3系統(tǒng)功能

系統(tǒng)概況；能源概況；能源統(tǒng)計；復利率統(tǒng)計；同比分析；能源流向圖；夜間能耗分析；設備管理；用戶報告

4系統(tǒng)硬件配置

5結(jié)論

智能建筑能源管理是通過收集設備運行狀態(tài)、能耗信息、報警、歷史數(shù)據(jù)等信息，結(jié)合實際運行負荷需求和電價政策，對建筑能耗進行數(shù)字化和集成化，結(jié)合新的能源供電模式和新的能源設備配置，從而科學選擇和制定能耗控制管理方案，整體協(xié)調(diào)控制供能設備，實現(xiàn)建筑能源智能化。

智能建筑能源管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)設計，集成多個閉環(huán)子系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)分析和展示功能，保證系統(tǒng)具有高可維護性和高可擴展性。在保證建筑環(huán)境的前提下，該系統(tǒng)的運行可以優(yōu)化建筑供能系統(tǒng)的運行，降低智能建筑的能耗。

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