安科瑞AcrelEMS-EDU綠色校園能源管理解決方案

安科瑞AcrelEMS-EDU校園用電用水綜合監測綠色校園能源管理平臺

安科瑞AcrelEMS-EDU校園用電用水綜合監測綠色校園能源管理平臺

背景

政策支持

隨著我國經濟的高速發展，建筑能耗特別是國家機關辦公建筑和大型公共建筑高耗能的問題日益突出。學校作為大型公共機構建筑的重要組成部分之一，其特點是占地面積大、建筑分布廣、數量多、類型多樣、用能情況復雜；

2020年9月22日在第七十五屆聯合國大會上明確表示“中國力爭2030年前化碳排放達到峰值、2060年前實現碳中和"。

2020年4月3日教育部辦公廳、國家發展改革委辦公廳聯合下發《綠色學校創建行動方案》。

2022年10月26日，教育部印發《綠色低碳發展國民教育體系建設實施方案》的通知。方案提出，要將綠色低碳發展融入校園建設，完善校園能源管理工作體系， 在新校區建設和既有校區改造中優先采用節能減排新技術產品和服務

存在問題

能耗監管平臺的管理意識不高

許多學校在能耗監管平臺的建設初期，對校園整體的能源管理需求理解不足，未能根據實際情況對平臺進行有針對性的設計。完成建設后，缺乏修正和調試的意識，導致平臺的服務水平較低。另外，部分學校在平臺建成后，缺乏相關的培訓，導致專業管理人員不足，維護工作不能及時進行，從而影響了平臺功能的發揮。因此，為了提高能耗監管平臺的服務水平，學校應充分了解自身的能源管理需求，并根據實際情況進行有針對性的設計。同時，應加強培訓，提高管理人員的專業水平，確保維護工作及時進行。只有這樣，才能充分發揮能耗監管平臺的作用，為學校的能源管理提供有力支持。

安科瑞電氣針對高校能源管理推出能效管理解決方案--AcrelEMS -EDU校園綜合能效管理平臺

平臺概述

AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案致力于為校園能源統計、后勤計費管理以及校園運維管理等提供的信息化管理平臺。該方案從多個角度，包括“源、網、荷、儲、充"，深度解析高校當前和未來的用能問題及需求。基于統一的需求，實現能源互補和信息互通等管理模式，為學校管理提供智能化、數字化和綜合化的支持。其目標是打造節能、綠色、低碳的校園環境，助力學校實現更可持續的運營。

平臺組成

AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開放的分層分布式網絡結構，主要由設備層、傳輸層、數據層、應用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平臺提供校園用能實時在線監控、能耗數據統計分析、空調智能管理、用能排名、節能評估、宿舍惡性負載監管等功能。

平臺架構

圖1 安科瑞能效管理方案架構拓撲

高校綜合能效解決方案

校園電力監控與運維

我們致力于集成設備的全部數據，通過綜合分析和協同控制來優化設備的運行。借助集中調控和集中監控的手段，我們實現了數字化巡檢和移動運維，極大地提高了運維效率。此外，我們還對班組進行了重新優化整合，有效減少了人力配置，從而進一步提升了整體運營效益。

后勤計費管理

采用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、、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，培養用能群體和部門的節能意識。

宿舍用電管理

針對學生宿舍用電進行管理控制：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，并可獲取違規用電跳閘記錄。

商鋪水電收費

針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預付費管理

充電樁管理平臺

充電樁在“源、網、荷、儲、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。

智能照明管理

通過對高校路燈進行全局監測，我們提供靈活智能的管理方式，實現對校園內任意線路、任意路燈的定時開關、強制開關、亮度調節以及定時控制方案的靈活設置。這確保了路燈照明的智能控制，并有助于實現節能的目標。

能源管理系統

針對校園的水、電、氣等各類接入能源，我們進行深入的統計分析。這包括同比分析、環比分析以及損耗分析，旨在全面了解能源的總體用量和流向。我們按照校園建筑的分類，對各類建筑耗電數據進行采集和統計。這包括辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電以及學生宿舍耗電等。通過對這些數據分門別類的分析，我們能夠為管理層提供決策支持，進一步提升管理效能。我們構建了一個符合校園節能監管內容和要求的數據庫。這個數據庫能夠自動完成能耗數據的采集工作，并自動生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告。同時，它還能夠實時監測能耗設備的運行狀態，設置相應的控制策略，從而達到節能的目的。通過這一系列舉措，我們致力于為校園創造一個更加節能、環保的能源管理環境，助力學校的可持續發展。

智慧消防系統

智慧消防云平臺是依托于現代信息技術，如物聯網、大數據和云計算等，打造的一種新型消防管理系統。該平臺通過將各類消防設備，如火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器以及智慧消防用水等，進行網絡連接和智能化管理。這些設備可以實時感知、識別和定位消防狀態，并動態采集相關消防信息。在云平臺的支持下，這些數據經過分析、挖掘和趨勢分析，為火災預警、網格化管理以及多元責任監管等提供了有力依據。這不僅實現了無人值守的智慧消防，滿足了自動化、智能化和系統化的需求，還在火災預防、火情報警和控制聯動等方面提供了一站式解決方案。在這個統一的系統大平臺內，用戶、安保人員和監管單位都可以實時監控各類消防設備和傳感器的運行狀況。一旦出現任何緊急或非緊急情況，系統能在幾秒鐘內通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等方式，迅速將相關警報和事件信息通知到相關人員。簡而言之，智慧消防云平臺利用先進技術為消防安全提供了全面的解決方案，確保了及時預警和處理各類消防事件，為人們的生命財產安全提供了有力保障。

典型硬件

ANet系列邊緣計算網關

高性能平臺：高性能ARM 32位處理器；嵌入式Linux操作系統128M以上內存；可擴展32G外部存儲；

穩定可靠：電磁兼容4級、硬件加密(國密算法SM1,SM4)、軟件加密(AES)、寬溫寬壓工作；

強處理能力：4萬個數據點位處理能力；多平臺數據上傳；

接口豐富：16個串口；以太網、Lora、Wifi、DI/DO/AI、4G；

擴展方便：自定義總線擴展協議；按需擴展串口、DI/DO/AI、4G、硬件加密、GPS；

協議豐富：設備側：ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET等；平臺側：ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、DGJ08-2068-2012上海建筑能耗、DGJ32/TJ111-2010江蘇建筑能耗、揚州、常州、杭州、廣西河池等地省市能耗、寧夏電力需求側、安科瑞運維云、預付費云協議、華云104協議、SNMP、MQTT協議、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1等；

邊緣計算：虛擬數據求和、數據二次計算（加減乘除）、邏輯控制（梯形圖繪制）斷點續傳、數據凍結、失電報警；多級報警設置、協議解析、規約轉換；

遠程管理：遠程配置、遠程監視、遠程升級；

應用豐富：綜合能源管理、電力需求側、泛在電力物聯網、新能源、自動化、物聯網

AM系列綜合保護裝置

AM系列微機綜合保護裝置具有的數據處理、邏輯運算和信息存儲能力，可為35kV及以下電壓等級的進線、饋線、變壓器、高壓電動機、高壓電容器等對象提供過負荷、低電壓、過電壓、熱過載、非電量等保護功能，防止事故擴大，降低高價值設備損壞的風險。

裝置具有完善的事故分析能力，包括SOE事件記錄、故障錄波記錄等。提供串口和以太網通訊接口，可將信息上傳至綜合能源管理平臺，方便的根據現場變化調整保護設定值，使平臺可遠程監視和控制配電回路運行狀態，大大提高了企業配電和用電的自動化、智能化水平。

弧光保護裝置

在中壓母線，中壓柜運行過程中很可能由于的操作失誤、接頭松脫、動物侵入，以及長時間運行后PT緣老化、套管老化導致嚴重短路故障。對于中壓母線未像高壓母線那樣安裝母線差動保護，中壓母線短路故障依賴上級進線的后備保護切除，切除時間長，而根據測試結果數據，母線燃弧后 0.1s 就會燃燒，0.15s 后母線損毀，柜體在 0.2s 后爆炸。

ARB5母線弧光保護裝置通過檢測母線室弧光、進線電流判據（弧光判據+電流突變量判據）啟動；單判據動作時間≤7ms、雙判據時間≤20ms。ARB5母線弧光保護由弧光保護裝置、弧光探頭及塑料光纖和尾纖等構成。

開關柜綜合測控裝置

ASD500開關柜綜合測控裝置用于3~35kV戶內開關柜，適用于中置柜、手車柜、固定柜、環網柜等多種開關柜。具有一次回路模擬圖及開關狀態指示，高壓帶電顯示及核相，自動溫濕度控制，加熱回路故障告警，分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測量、預分預合閃光指示、電氣節點無線測溫，人體感應自動照明，語音提示，電參數測量及RS485通訊接口等眾多功能，集操作、顯示于一體。

電能質量監測

APView500電能質量在線監測裝置遵循新的電能質量國家標準，實時監測電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波等電能質量，記錄各類電能質量事件，記錄事件發生前后的波形，輔助用戶分析電能質量發生的原因，為后續的電能質量治理方案提供數據基礎；

APM/AEM/DTSY/DDSY/ADW電能計量及分析

雙碳背景下，用能的電能替代將是長期趨勢，因此新會增大量用電設備，提高這些設備的能效水平將降低總的電能消耗，助力雙碳目標早日實現。

需要多種類型的電能計量儀表，支持嵌入式、導軌式安裝，RS485、Lora、4G等數據上傳模式，可實現免布線、免停電施工。

電能計量表計安裝在主要配電節點、重點用能設備等處，綜合能源管理平臺實時采集用電數據，對用電數據進行逐時、逐日、逐月分析，并結合國家、行業標準，統計企業整體碳排放，為碳中和提供基礎數據服務。企業用能總量數據和強度數據可上傳至監管平臺，滿足碳排放監管要求。

電動機保護器

ARD3M系列智能電動機保護器，采用新的單片機技術模塊化設計，具有抗干擾能力強工作穩定可靠、數字化、智能化、網絡化等,支持基波和全波電力參數測量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電壓及電流不平衡度，電壓、電流正序、負序、零序分量，三相電壓相角，剩余電流，電壓、電流 2-63 次分次諧波測量，分次諧波含有率及總諧波畸變率,安裝在水泵、空壓機、冷干機等低壓電動機控制柜或低壓饋電柜，進行短路、過流、過載、起動超時、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護、堵轉、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機，支持順序事件記錄功能，方便現場維護人員查找、分析故障原因，支持4～20mA模擬量輸出，方便與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現電動機自動或遠程控制。可選配抗晃電功能，支持短時波動電壓或短時電壓中斷，滿足條件時再啟動電機，盡快恢復生產。

ARTM系列電氣接點在線測溫

ARTM系列電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。

變電所環境監測：

煙感、水浸、紅外雙鑒、門禁等監測

風機、水泵、空調等控制

電能質量治理

1、通過有源無功補償（SVG）緩解電壓波動和閃變；

2、通過儲能裝置緩解頻率；

3、通過有源濾波APF對負荷側設備進行諧波治理，避免負荷側諧波與并網諧波之間產生疊加或某頻段的震蕩；

4、解決傳統無功補償柜在新能源應用中的不足；

ASCP電氣防火限流式保護器

當低壓配電回路發生短路故障時，ASCP200電氣防火限流式保護器能以微秒級速度快速限制短路電流以實現滅弧保護，從而能顯著減少電氣火災事故，有效克服傳統斷路器、空氣開關和監控設備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產生的電弧火花大，以及使用壽命短等弊端，特別適合配套充電樁使用。

ANSNP中線安防保護器

大量非線性負載使用會導致中性線3N次諧波電流過大，三相不平衡等問題往往也會造成中性線電流過大，而中性線電流過大非常容易導致中性線緣層老化起火引發火災，存在較大的安全隱患，我司采用先進的電力電子技術、控制理論等研制出了新型的中線安防保護器ANSNP，可有效消除中性線電流過大的情況而造成的電氣火災安全隱患。

AAFD-40

當低壓配電回路發生緣老化和隱性破損而產生微弱電弧電流時，設備會發出報警，可以接入平臺，通過系統或短信發出報警信號，適用單相0-40A的照明插座回路。 故障電弧探測器

ARCM電氣火災監控

針對低壓用電環節各回路中的剩余電流、溫度和故障電弧等進行實施監測；

側重點為低壓用電環節的安全性，當剩余電流越報警輸出，以提醒維護人員進行安全檢查，防止因漏電引起的火災發生；

AFPM消防設備電源監控

針對消防設備的電源進行實時的監控，通過檢測電壓、電流、開關狀態等有關參數，判斷消防設備的電源是否處于正常工作狀態的監控系統；一旦火災發生時，確保消防設備的正常運行。

AFRD防火門監控

防火門監控系統主要是通過防火門監控模塊及其附件來檢測現場常開，常閉防火門的狀態；

當火災發生時，控制現場的常開防火門關閉，并通過門磁開關來反饋現場的防火門的關閉狀態，有效抑制火勢蔓延阻止煙氣擴散，確保人員安全疏散及減少火災損失。

應急照明和疏散指示

當火災發生的時候，消防應急照明和疏散指示系統根據火災報警聯動信號及已經配置好的疏散預案選擇一條逃生路，通過改變標志燈的箭頭方向為逃生人員提供更有效的疏散逃生路。

ASL智能照明控制

智能照明控制系統可實現照明燈具的遠程集中控制、就近控制功能，并且可以和其他設備進行聯動控制，具有如下功能特點：節約能源，智能化控制，減少維護費用，營造舒適的工作環境，延長燈具壽命