淺談能效管理平臺在智慧園區綜合能源管控一體化技術的設計與應用

摘要：智慧園區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可持續發展的基本保障。能源控制一體化技術通過一、二次設備集成、配電自動化技術和微網絡控制技術，形成適應多源饋入、自感/自診斷/自愈、全網優化協調運行的主動配電網，確保園區供電可靠、高效；通過優化各種能源配置，整合冷、熱、電等能源形式，形成能源輸入輸出的實時協調，制定各種能源互動機制和相應的能源優化管理策略，實現系統整個生命周期的優化和能源效率的提高。

1.前言

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

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、電力監控、電能質量分析與治理、電氣安全、能耗分析、照明控制、設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據支持。同時，引進先進技術，配合工廠系統優化，簡化全廠管理，利用實時數據優化能效，防范風險，保證關鍵制造設備的穩定運行和產量，降低綜合成本，最終達到高效運行和優秀制造的目的。

2.1平臺組成

安科瑞AcrelEMS-SEMI電子廠房管理系統是一個深度集成的自動化平臺，集成了電力監控系統、變電站綜合自動化、電力質量監控與治理、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門監控系統、消防應急照明與疏散指示系統、智能照明控制系統、能耗監控系統、新能源充電樁、預付費系統。用戶可以通過瀏覽器和移動應用獲取數據，通過平臺集中監控、統一管理、統一調度電子廠房用電安全，滿足廠房用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

2.2平臺拓撲圖

3.平臺子系統

3.1電力監控

電力監控主要針對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和能耗，可實時監控高低壓供配電系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

3.2電能質量監測與治理

監測各進線電路的電能質量，包括電壓暫降、諧波畸變、閃變等數據波形記錄，然后判斷配電系統的擾動方向。

配備有源濾波裝置和無功補償裝置，對0.4kV側電能質量進行補償和處理，監控有源濾波裝置和無功補償裝置的運行，確保電能質量符合生產要求。

3.3變電站綜合自動化

變電站綜合自動化系統主要針對110kV變電站、10kV變電站和10kV柴油發電機，在變電站設置Acrel-1000變電站綜合自動化系統子站，實現本地遙控、遙信、遙控、報警、報表等功能，并將數據上傳到Acrelems-SEMI能效管理平臺，實現集中監控和報警。

3.4電氣安全

AcrelEMS電子廠能效管理系統配備相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器、消防設備電源傳感器、防火門狀態傳感器、接入消防疏散照明和指示燈狀態實時顯示，實時監控UPS電池溫度、內阻，通過聲光、短信、APP及時預警。

3.5智能照明控制

單控、區域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調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為工廠建立了一個計量系統，顯示能源流向和能源損耗。通過能源流向圖，幫助企業分析能源消耗方向，找出能源消耗異常區域。從能源使用類型、監測區、車間、生產工藝、工藝、工期、設備、團隊、項目等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數字表、工廠能源統計、同比、環比分析、績效分析、折扣比較、單位產品能耗、單位產值能耗統計，找出能源使用過程中的漏洞和不合理位置，調整能源分配策略，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據。

4.相關平臺部署硬件選型清單

5.結語

本文提出通過采用智慧園區能源管控一體化技術，形成具有適應多源饋入、可自感/自診/自愈、全網優化協調運行的主動配電網，保障園區供電可靠、用電高效；通過對多種形式的能源進行優化配置，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同，實現系統全生命周期的*優化和能量的增效。由于可充分適應智慧園區的供用能需求和發展趨勢，能源管控一體化技術必將在智慧園區建設中不斷發展，具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]蔡煒.智慧園區綜合能源管控一體化技術研究

[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.