平臺背景

  隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型商業(yè)綜合體成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠帧Ｉ虡I(yè)綜合體對于電力能源的需求量越來越大，找出當前商業(yè)綜合體存在的隱患，制訂出較為科學合理的節(jié)能降耗措施。

  在能源改革與電力市場化背景下，商業(yè)綜合體供能是綜合能源未來發(fā)展方向，以電氣、電能是綜合能源的重要形態(tài)。針對商業(yè)綜合能源的電力供給與應用，如何圍繞租戶個性需求實現(xiàn)電力能源服務的形態(tài)顯得尤為重要。本方案提出了一種商業(yè)綜合能源的定制電力應用解決方案，通過互動平臺與用戶交互獲取不同的用電需求，將配電網(wǎng)與商業(yè)分布式能源資源進行整合，通過邊緣計算協(xié)同控制，實現(xiàn)商業(yè)綜合體電力能源的定制輸出和按需供給。本方案不僅具有綜合能源的用戶服務特性，支撐商業(yè)綜合體內(nèi)定制電力服務與交易結算，還通過對商業(yè)綜合體分布式能源資源的控制策略研究與優(yōu)化，達到良好用電、節(jié)約設備投資和提高新能源消納能力的目的。

  建設意義

  商業(yè)綜合體能源消費主體主要包括商業(yè)用戶，根據(jù)其能源消費特征，能源消費需求包括:

  ( 1 ) 可靠。穩(wěn)定是能源消費基本需求，商業(yè)綜合體內(nèi)生產(chǎn)生活的電、熱( 冷) 、氣等負荷得到滿足，同時保障必要的供能可靠性和供能質(zhì)量。

  ( 2 ) 清潔。針對商業(yè)綜合體內(nèi)高污染、重排放用戶，應對氣候變化，提高商業(yè)綜合體環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)能源服務源與環(huán)境的綠色和諧和商業(yè)綜合體的可持續(xù)發(fā)展。

  ( 3 ) 效果。針對商業(yè)綜合體內(nèi)高能耗和粗放型能源消費方式，應合理能源梯級和循環(huán)利用，提高資源配置效率，形成節(jié)約的商業(yè)綜合體能源消費體系。

  ( 4 ) 經(jīng)濟。降低商業(yè)綜合體內(nèi)終端用戶的用能成本 減輕經(jīng)濟負擔，為商業(yè)綜合體內(nèi)商業(yè)用戶營造良好的經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境。

  商業(yè)綜合體整合傳統(tǒng)單一能源運維檢修的服務資源， 開展運維檢修服務， 保障用能的可靠。

  本方案從電力能源入手， 要解決基礎能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲；建立商業(yè)級能源管理平臺、實現(xiàn)各項能源的集中化管理，深入分析能源消耗過程與趨勢，實現(xiàn)能源管理與商業(yè)生產(chǎn)緊密結合；建立能耗監(jiān)測與公示平臺，在能源消耗一線直接展示能源利用效率。通過對傳統(tǒng)能源的節(jié)約和新能源系統(tǒng)的引入并消納，優(yōu)化商業(yè)綜合體能源服務布局，帶動能源服務產(chǎn)業(yè)升級；同時通過合理的能源調(diào)度，調(diào)整帶動區(qū)域內(nèi)需，在傳統(tǒng)能源使用總量減少或不變的情況下，塑造商業(yè)區(qū)域能源圈，打造商業(yè)綜合體新的經(jīng)濟增長點。

  公司介紹

  安科瑞電氣股份有限公司（股票代碼：300286）成立于2003年，集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務于一體，是一家為企業(yè)提供能效系統(tǒng)和用電解決方案的高科技股份制企業(yè)。

  公司總部位于上海嘉定，是國家火炬計劃高新技術企業(yè)和軟件企業(yè)、國家新產(chǎn)品、上海市智能電網(wǎng)企業(yè)、上海市商標、上海市工作示范企業(yè)。公司具備從云平臺軟件到終端元器件的一站式服務能力，形成了“云-邊-端”的能源互聯(lián)網(wǎng)體系，目前已有14000多套系統(tǒng)解決方案運行在全國各地，為用戶用能保駕護航，為企業(yè)節(jié)能降耗和實現(xiàn)能源數(shù)字化建設提供數(shù)據(jù)服務。

  解決優(yōu)勢方案

  對于本項目，安科瑞公司具有以下優(yōu)勢：

  1）安科瑞提供從系統(tǒng)到終端元器件的垂直供應體系，包括平臺軟件、網(wǎng)關、多功能儀表、水表、互感器等，符合相關要求和認證，在商業(yè)綜合體側具有完整、可靠的解決方案；

  2）安科瑞為上市公司，雄厚的資金力量是軟硬件質(zhì)量保證的可靠支持；

  3）安科瑞長期從事商業(yè)綜合體能源數(shù)字化管理平臺的開發(fā)和實施，全國各地有上千套云系統(tǒng)的實施經(jīng)驗，對可靠用電、節(jié)約用電有深入的理解，客戶可放心與我司長期合作；

  4）安科瑞針對商業(yè)綜合體有3個維度解決方案，1、高壓配電到低壓用電解決方案；2、消防解決方案；3、節(jié)能管理解決方案；

  項目優(yōu)勢

  對于本項目，安科瑞公司具有以下優(yōu)勢：

  1）安科瑞在全國城市設立了分公司和辦事處，當?shù)嘏渲娩N售、技術支持團隊，快速響應客戶需求，為用戶提供好的產(chǎn)品和服務。

  2）售后優(yōu)勢，安科瑞提供的所有硬件產(chǎn)品統(tǒng)一處理，制定完善的退換貨流程，必要時可現(xiàn)場維護；

  3）安科瑞平臺支持接入第三方產(chǎn)品設備，只需滿足Modbus RTU協(xié)議即可，如非常規(guī)協(xié)議可定制開發(fā)；

  設計依據(jù)

  用戶需求

  本方案充分發(fā)揮商業(yè)用電中用采系統(tǒng)和負控系統(tǒng)在日常電量統(tǒng)計工作中的重要作用，增強商業(yè)行業(yè)用電數(shù)據(jù)實時性和準確性，目前迫切需要建設基于全覆蓋實時采集的商業(yè)綜合體用電信息大數(shù)據(jù)智能分析和管理系統(tǒng)，多維度實時展現(xiàn)全社會用電量信息，通過數(shù)據(jù)挖掘和分析技術總結商業(yè)用電量變化情況并建立適宜的模型，應用于經(jīng)濟趨勢預測和政策輔助決策支持領域。

  針對商業(yè)綜合體建設注重大數(shù)據(jù)分析、云計算和智能終端的充分應用的基調(diào)上，努力架構一個能夠支撐如此強大業(yè)務發(fā)展的數(shù)字化管理平臺保證設備正常運行，信息設備能運行的同時提高能源和人員的使用效率，降低運維成本。目前商業(yè)運行維護工作比較傳統(tǒng)，普遍存在以下問題：

  1)無商場預付費體系的建設，并適度考慮未來建設的管控需要，實現(xiàn)對項目用電、水量管理。

  2)無自動抄表、先繳費后用電的預付費管理，無法實現(xiàn)移動端24小時自助售電以及出現(xiàn)異常用電時及時報警推送，實現(xiàn)系統(tǒng)無人看守的自動化運營，實現(xiàn)智能管理。

  3)基礎管理落后：目前用電系統(tǒng)還處于無網(wǎng)絡化、無智能化的單機分散獨立運行的狀態(tài)；

  4)人力成本高：人工巡視、紙質(zhì)記錄、電話溝通，缺乏智能化的手段；

  5)運營管理難：運營過程中缺乏現(xiàn)代化技術手段監(jiān)管，難以防止不合理應用現(xiàn)象的產(chǎn)生；

  6)風險預防薄弱：無法通過歷史大數(shù)據(jù)識別可能存在的隱患；

  7)商業(yè)建筑內(nèi)隱患高缺少運行信息，如不及時發(fā)現(xiàn)和處理，會導致故障范圍擴大，影響整個建筑內(nèi)用電情況。如：線纜溫度檢測、剩余漏電檢測、電壓監(jiān)測、電流檢測等；

  8)沒有統(tǒng)一監(jiān)測平臺，管理層無法及時準確的了解系統(tǒng)運行狀態(tài)，無法及時掌握建筑內(nèi)配電狀況，不能及時的對商業(yè)建筑內(nèi)配電問題進行分析與指導；

  因此，對商業(yè)建筑內(nèi)供電情況和用電的實時監(jiān)視就顯得十分重要，同時建立和完善商業(yè)的計量、監(jiān)控、分析和管理的系統(tǒng)，能及時、迅速、準確的獲取建筑內(nèi)各詳細數(shù)據(jù)，監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行動態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，定期分析各類數(shù)據(jù)報表、對整個系統(tǒng)、能源利用率能及時掌握，制定科學、合理的電力系統(tǒng)運維流程。

  技術標準

  本方案遵循的國家標準有：

  GB50052-2009 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

  GB50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》

  DL/T448-2000 《電能計量裝置技術管理規(guī)程》

  DL/T 698.1-2009《第 1部分：總則》

  DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術規(guī)范》

  DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》

  DL/T 698.35-2010 《第3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

  DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

  DL/T/814-2002 《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

  GB/T/3047.1《面板、架和柜的基本尺寸系列》

  DL/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程》

  GB2887 《計算站場地技術條件》

  《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》

  《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》

  《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——樓宇分項計量設計安裝技術導則》

  《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——數(shù)據(jù)建設與維護技術導則》

  《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——建設、驗收與運行管理規(guī)范》

  《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——軟件開發(fā)指導說明書》

  DL/T 698.1   《第 1部分：總則》

  DL/T 698.2   《第2部分：主站技術規(guī)范》

  DL/T 698.31 《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》

  DL/T 698.35 《第3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

  DL/T 698.41 《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42 《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

  DL/T 698.41 《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42 《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

  方案設計

  項目設計

  安科瑞電商業(yè)電氣綜合解決方案提供商業(yè)用戶實時用電信息數(shù)據(jù)，推進營銷計量、抄表、收費模式標準化和信息化建設,為快速響應市場變化、快速反映客戶需求從客戶用電信息的源頭提供數(shù)據(jù)支持，為分時電價、階梯電價、費控管理等營銷業(yè)務策略的實施提供技術基礎。電氣綜合系統(tǒng)不僅具備基本的用電信息采集功能，而且集成了供安全用電監(jiān)測、配變運行監(jiān)測、線損分析、節(jié)能減排管理等功能，如圖下所示。

  建立智能電氣綜合管理系統(tǒng)，多角度支撐配電系統(tǒng)的實時監(jiān)測管理、供給管理和運營管理等工作，對商業(yè)用能供能進行監(jiān)管，實現(xiàn)大力度實現(xiàn)優(yōu)化運行以及供電可靠性，實現(xiàn)運行維護管理功能。安科瑞電氣綜合監(jiān)測系統(tǒng)利用三層結構，整合多元技術，利用配電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行分析、處理和加工，系統(tǒng)運行維護人員能實時掌握系統(tǒng)狀態(tài)，及時地排查故障，完善和規(guī)范運營水平。

  系統(tǒng)功能設計

  1）設計和建設中低壓一體監(jiān)測運行管理平臺，對中壓、低壓配電系統(tǒng)關鍵電氣設備的運行狀態(tài)、運行環(huán)境、老化程度、磨損程度等分析監(jiān)測，實現(xiàn)配電管理的主動式運維，確保配電系統(tǒng)安全運行；

  2）設計和建設中低壓配電系統(tǒng)的遠程運維管理平臺，對中低壓配電系統(tǒng)電氣隱患的提前預警和配電資產(chǎn)電子化管理，方便商業(yè)物業(yè)管理部門了解配電信息，監(jiān)管配電運維工作的進展；

  3）設計和建設能源分析和監(jiān)測管理平臺，實現(xiàn)商業(yè)綜合體內(nèi)從配電房主要出線至樓層用電、商鋪用電的結構分析，幫助醫(yī)院后勤管理部門對用能情況進行管理，實現(xiàn)經(jīng)濟的配電運行；

  4）設計和建設多元化遠程預付費管理平臺，實現(xiàn)財務集中管理，電量、水量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止作弊；并可對任意一塊電表執(zhí)行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理；

  5）設計和建設智慧消防管理平臺，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監(jiān)控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網(wǎng)絡，并對這些設備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學預警火災、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管；

  6）平臺能保證大量設備遠程接入的同時具備高的穩(wěn)定性和安全性；

  7）平臺具備高的環(huán)境適應性，即系統(tǒng)受到停電等各種外界因素干擾時，能夠自動存儲數(shù)據(jù)和具有一定程度的容災處理能力；

  網(wǎng)絡設計

  安科瑞電氣綜合監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)層級，是不同軟硬件交互的界面層級，按照主要功能劃分為以下四個層級；

  （1） 現(xiàn)場設備管理層，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的基本現(xiàn)場保護、監(jiān)測、控制層級功能，主要由現(xiàn)場多功能電表、物聯(lián)網(wǎng)表、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測模塊形成；該層級設備是實現(xiàn)電力系統(tǒng)的計量、信息監(jiān)測功能；

  （2） 通訊管理層，主要實現(xiàn)設備之間聯(lián)絡和通訊管理，主要由交換機、以太網(wǎng)關設備組成；該層設備完成設備的基本智能化功能，是實現(xiàn)電氣綜合監(jiān)測系統(tǒng)信息化的基礎；

  （3） 監(jiān)控管理層，主要實現(xiàn)現(xiàn)場信息到計算機界面的轉化，主要由計算機、監(jiān)控軟件、打印機等設備組成；該層設備完成現(xiàn)場信息化的數(shù)據(jù)轉換成人機界面信息，并將信息按照發(fā)生源進行分門別類分析處理；

  （4） 遠程移動運維應用層，結合移動端數(shù)據(jù)完成資產(chǎn)管理、維護管理、工單計劃和落實管理、實時報警推送、能耗分析等功能，在遠端的數(shù)據(jù)需要能夠實現(xiàn)關鍵數(shù)據(jù)的備份，能提升對電力系統(tǒng)的管理易用性和便利性；

  平臺采用分層分布式結構進行設計，詳細拓撲結構如下：

  整體系統(tǒng)架構

  變配電-電力監(jiān)控架構

  注：如上圖安科瑞Acrel-2000Z系列電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式組網(wǎng)結構，設備層采用安科瑞各系列終端設備，網(wǎng)絡層主要為安科瑞ANet系列通訊管理機，下行通過485線、LoRa、WIFI等通訊方式采集，上行通過4G，局域網(wǎng)等方式上傳數(shù)據(jù)至站控層的監(jiān)控的地方。

  能源管理系統(tǒng)架構

  注：如上圖安科瑞Acrel-5000系列能源管理系統(tǒng)采用分布式組網(wǎng)結構，設備層采用安科瑞各系列終端設備、智能遠傳水表、遠傳能量表，網(wǎng)絡層主要為安科瑞ANet系列通訊管理機，下行通過485線、LoRa、WIFI等通訊方式采集，上行通過4G，局域網(wǎng)等方式上傳數(shù)據(jù)至站控層的能源管理的地方。

  遠程預付費系統(tǒng)架構

  注：如上圖安科瑞Acrel-3200系列遠程預付費系統(tǒng)同樣采用采用分布式組網(wǎng)結構，設備層采用安科瑞費控終端設備、智能遠傳閥控水表，網(wǎng)絡層主要為安科瑞ANet系列通訊管理機，下行通過485線、LoRa、WIFI等通訊方式采集，上行通過4G，局域網(wǎng)等方式上傳數(shù)據(jù)至站控層財務的地方。

  消防安全用電系統(tǒng)架構

  注：如上圖安科瑞Acrel-6800系列智慧消防安全用電系統(tǒng)將電氣火災監(jiān)測、消防設備電源監(jiān)測、防火門監(jiān)控監(jiān)測、消防應急照明及疏散指示監(jiān)測、煙感、可燃氣體等系統(tǒng)功能優(yōu)化為統(tǒng)一的系統(tǒng)。

  系統(tǒng)硬件建設

  系統(tǒng)后臺

  商業(yè)綜合體自建平臺，配置應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，平臺側須配置固定IP地址資源，硬件配置以我方推薦配置為主，具體標準參考表1 平臺硬件配置參考