能源管理系統(tǒng)是對通信企業(yè)的能耗狀況進行收集、統(tǒng)計、分析,并對節(jié)能工作進行指導的集中管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集中管理全網基站、機房、營業(yè)廳、辦公樓等用能場所的能耗數據,支持多種能耗報表及全面
的能耗模型分析,實現異常用電監(jiān)控、規(guī)范電費校驗功能,推動企業(yè)管理精細化,強化費用和成本控制,為節(jié)能減排提供決策支撐。
1能耗管理平臺建設的意義
1.1節(jié)能減排建設需要
國家節(jié)能減排建設任務。
1.2企業(yè)發(fā)展需要
能耗管理系統(tǒng)平臺建設可以實現對各類用能場所能耗數據自動采集、異常用電監(jiān)控,規(guī)范各類用能場所電費校驗,加強電費財務報賬管理,較少用能場所的“跑、冒、滴、漏"現象,挖掘節(jié)能降耗潛力,完善能耗管理監(jiān)控手段,推動管理精細化節(jié)能降耗,降低企業(yè)運營成本,從根本上提高核心競爭能力。
1.3信息自動化管理需要
能耗管理系統(tǒng)平臺建設可以實現遠程抄表、分類統(tǒng)計及數據處理等工作的信息自動化管理,保證數據的時效性和準確度,有效避免由于人工采集造成的數據誤差。既是實現通信企業(yè)用能場所能耗數據管理的自動化手段,也是完善能耗管理監(jiān)控,推動管理精細化的重要管理措施。
2能耗管理的現狀
某通信分公司2013年電量為6.7億度,折算電費約在7.9億元左右,約占總成本的4%~5%(全國平均4.8%);電能消耗占比82%(基站占比近60%),是能耗的主要組成部分。國家“十二五"規(guī)劃要求到2015年單位電信業(yè)務總量綜合能耗為較2010年下降8.7%、每載頻通信基站耗電量較2010年下降31%。降低基站每載頻耗電是降低運營成本*顯著的關鍵點,也是節(jié)能減排的主要切入點。加強能耗測量,是降低電費的重要輔助手段,但目前絕大部分局房、站點缺乏有效的能耗監(jiān)測和管理。因此,建設能耗管理平臺系統(tǒng)對于降低能耗、提高企業(yè)競爭力有重要意義。
3降耗管理平臺的建設方案
3.1能耗管理目標網絡架構
能耗管理系統(tǒng)建設主要包括能耗采集和系統(tǒng)管理平臺兩部分。能耗采集部分主要有能耗電表對各用能場所的用電數據進行采集,采集到的數據通過有線或無線網絡上傳到省級能耗管理系統(tǒng)平臺,由省級能耗系統(tǒng)進行數據的分析、處理,同時對數據進行歸類匯總,匯總后數據由各省公司能耗系統(tǒng)平臺通過專用網絡上傳到總部耗源管理系統(tǒng)中,供總部能源管理平臺使用分析。各場所的局端智能能耗采集數據主要通過動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS和短信等方式進行傳輸,其中對設有動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的場所應優(yōu)先選擇動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)上傳數據,對沒有監(jiān)控系統(tǒng)或無法通過動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)上傳數據的場所,可以選擇GPRS遠程抄表系統(tǒng)上傳數據或者短信遠程抄表方式進行上傳數據。
3.2能耗采集部分建設方案
各用能場所主要以智能電表方式進行采集,對于不同用電場所,可以根據能耗數據的需求設置采集點。通信局房中,應根據實際測量需求確定區(qū)分總量計量點、分項計量點,能耗采集點的設置數量滿足各類能耗數據采集即可,避免重復設置和重復計量,各類能耗數據采集點設置要求見表1。
3.3能耗管理平臺建設方案
能耗管理系統(tǒng)是對通信企業(yè)能耗狀況進行收集、統(tǒng)計、分析,并對通信企業(yè)節(jié)能工作進行指導的集中管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集中管理全網基站、機房、營業(yè)廳、辦公樓等用能場所的能耗數據,支持多種能耗報表
及全面的能耗模型分析,為節(jié)能減排提供決策支撐。整體功能架構及功能:能耗管理平臺主要分為能耗查詢統(tǒng)計模塊、能耗數據分析、能耗模型、節(jié)能管理、能耗報表、電費管理六大功能模塊,各模塊的主要功
能如下:
(1)能耗查詢統(tǒng)計
數據查詢統(tǒng)計是基于一定的數據查找條件,從系統(tǒng)的能耗數據中篩選出所需要的數據,并進行數值統(tǒng)計的過程。
(2)能耗數據分析
數據分析是對耗源管理系統(tǒng)中的各類數據的組成、關聯(lián)關系、變化趨勢等進行分析,從而發(fā)現數據規(guī)律的過程。
(3)能耗模型
能耗模型是指基于現有站基站的耗電情況,通過多元線性回歸等數學統(tǒng)計方法和其他方式,建立基站用電量與基站內多種影響因素(模型自變量)的能耗關系模型,用于預測網內基站同期及未來用電量。
能耗模型也可以空調耗電、主設備耗電等作為分析目標,實現局部能耗的建模。主要包括管理、模型創(chuàng)建、模型修正、模型預測、和模型管理功能。
(4)節(jié)能管理
節(jié)能管理是在對能耗數據采集、統(tǒng)計和分析的基礎上,推動用各能場所合理降低能耗,以促進企業(yè)節(jié)能減排目標實現的相關管理功能,包括能耗告警管理、節(jié)能措施的管理、節(jié)能效果驗證等部分。
(5)能耗報表
能耗報表是對系統(tǒng)獲取的能耗相關數據,以及查詢、分析、能耗模型預測以及節(jié)能管理的相關結果,以表格、圖形或其它具有表現力的形式展現或輸出給用戶的相關管理功能。包括報表圖表展現、地理位
置展現、報表輸出、報表模板等功能。
(6)電費管理
隨著網絡規(guī)模的不斷擴大,基站數量不斷增多,基站電費的支出越來越大,為有效降低基站電費支出,節(jié)約企業(yè)運行成本,需要一個以IT手段為基礎的電費精細化管理方案。根據省端綜合資管數據共享規(guī)范,獲取區(qū)域信息、站點信息、機房信息、無線網基站主設備以及動環(huán)專業(yè)的空調信息等相關電費管理數據。
4能耗管理系統(tǒng)建設的效益
能耗管理系統(tǒng)產生效益分為管理效益和間接收益。以2013年XX公司電量為6.7億度為例,折算電費約在7.9億元左右。參考該系統(tǒng)在外省應用案例(江蘇、浙江),預期可通過管理手段(與電費管理系統(tǒng)聯(lián)控)有效控制電費支出(降低5%以上),每年可節(jié)能電費7.9億*5%約為4千萬左右,因此能耗管理系統(tǒng)建設本身并不直接產生經濟效益,但是對通信網絡運營來說,將產生難以估量的間接經濟效益。
5Acrel-EIOT能源物聯(lián)網云平臺
(1)概述
Acrel-EIoT能源物聯(lián)網開放平臺是一套基于物聯(lián)網數據中臺,建立統(tǒng)一的上下行數據標準,為互聯(lián)網用戶提供能源物聯(lián)網數據服務的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網傳感器,選配網關,自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數據服務。
該平臺提供數據駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能,并支持多平臺、多語言、多終端數據訪問。
(2)應用場所
本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領域。
(3)平臺結構
(4)平臺功能
◆電力集抄
電力集抄模塊可以實現對各種監(jiān)測數據的查詢、分析、預警及綜合展示,以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制,對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理;在數據資源管理方面,可以顯示或查詢供配電室內各設備運行(包括歷史和實時參數,并根據實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。
變壓器監(jiān)控
配電圖
◆能耗分析
能耗分析模塊采用自動化、信息化技術,實現從能源數據采集、過程監(jiān)控、能源介質消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學化管理,使能源管理、能源生產以及使用的全過程有機結合起來,運用先進的數據處理與分析技術,進行離線生產分析與管理,實現全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調度,優(yōu)化能源介質平衡、有效利用能源,提高能源質量、降低能源消耗,達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。
能耗概況
◆預付費管理
1)登陸管理:管理操作員賬戶及權限分配,查看系統(tǒng)日志等功能;
2)系統(tǒng)配置:對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數進行配置;
3)用戶管理:對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作;
4)售電管理:對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;
5)售水管理:對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作;
6)報表中心:提供售電、售水財務報表、用能報表、報警報表等查詢,本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢,都支持excel格式導出。
預付費看板
◆充電樁管理
通過物聯(lián)網技術,對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能,包括城市級大屏、交易管理、財務管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎數據管理等功能。
充電樁看板
◆智能照明
智能照明通過物聯(lián)網技術對安裝在城市各區(qū)域的室內照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數據監(jiān)測,也可以實現定時開關策略配置及后臺遠程管理和移動管理等,降低路燈設施的維護難度和成本,提升管理水平,并達到一定節(jié)能減掛的效果。
監(jiān)控頁面
◆安全用電
安全用電采用第一時間的排查和治理,達到消除潛在電氣火災安全隱患,實現“防患于未然"的目的。
◆智慧消防
通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。彌補了原先針對“九小場所"和?;飞a企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白,適應于所有公建和民建,實現了無人化值守智慧消防,實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"、用電管理“精細化"的實際需求。
(5)系統(tǒng)硬件配置
分類 | 產品型號 | 外觀 | 產品功能 |
無線測溫 | ARTM-Pn |
| 可監(jiān)測電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、電能,可接收60個無線溫度傳感器溫度 |
ATC600 |
| ATC600有2種工作模式:終端(-C)、中繼(-Z),可根據項目布局選擇配置??山?/span>收240個無線溫度傳感器溫度 | |
光伏監(jiān)控 | AGF |
| 光伏電池串開路報警,可以配合組串電壓進行綜合判斷;帶3路開關量狀態(tài)監(jiān)測,用于采集直流斷路器、防雷器等輸出空接點狀態(tài);一次電流采用穿孔方式接入,安裝方便,安全性高;測量元件采用霍爾傳感器,隔離測量*大電流20A;電壓測量功能可測量母線電壓*高DC1500V |
電力監(jiān)控 | AEM96 |
| 三相電力參數測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復費率、*大需量、歷史電能統(tǒng)計、開關量事件記錄、歷史極值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率)、開關量、報警輸出 |
APM系列 |
| 全電量測量,四象限電能,復費率電能,儀表內部溫度測量,總有功、總無功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實時需量及*大需量(包含時間戳)。電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月極值和上月極值(包含時間戳)。中文顯示,有功電能0.2s級。 | |
預付費 | DDSY |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。有功電能計量(正、反向),A、B、C分相正向有功電能,支持4個時區(qū)、2個時段表、14個日時段、4個費率*大需量及發(fā)生時間,實時需量,歷史凍結數據購電記錄;8位段式LCD顯示、背光顯示;有功電能脈沖輸出;有功電能精度1級,無功電能0.5s級。 |
DTSY |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。有功電能計量(正、反向),A、B、C分相正向有功電能,支持4個時區(qū)、2個時段表、14個日時段、4個費率*大需量及發(fā)生時間,實時需量,歷史凍結數據購電記錄;8位段式LCD顯示、背光顯示;有功電能脈沖輸出;有功電能精度1級,無功電能0.5s級。 | |
智能抄表 | ADL200 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。總電能計量(反向計入正向),3個月歷史電能數據凍結存儲;8位段式LCD顯示;有功電能脈沖輸出;有功電能精度1級,無功電能2級。 |
ADL400 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。(正、反向)有功、無功電能計量;A、B、C分相正向有功電能計量;2-31次諧波電壓電流;12位段式LCD顯示、背光顯示,電能精度0.5s級。 | |
ADW210 |
| 4路三相電壓、電流、功率、功率因數、頻率測量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量;當月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄;*大需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復費率、四象限電能及歷史電能記錄;支持12路開關量輸入4路開關量輸出;支持12路測溫4路剩余電流測量;有功電能精度1級。 | |
ADW300 |
| 三相電壓、電流、功率、功率因數、頻率測量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量;當月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄;*大需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復費率、四象限電能及歷史電能記錄;支持4路開關量輸入、2路開關量輸出;支持4路測溫;支持1路剩余電流測量;支持本地顯示及按鍵設置;有功電能精度1級。 通訊方式:支持RS485通訊、Lora無線通訊、4G通訊;WIFI通訊 | |
直流電能表 | DJSF1352 |
| 1.精度:1級或0.5級,帶±12V電壓輸出用于霍爾傳感器供電 2.測量:電壓、電流、功率、正反向電能,支持雙路計量。 |
電氣安全 | ARCM300-Z |
| 三相(I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、Hz、cosΦ),視在電能、四象限電能計量,單回路剩余電流監(jiān)測,4路溫度監(jiān)測,2路繼電器輸出,2 路開關量輸入,支持斷電報警上傳 |
AAFD-DU |
| 監(jiān)測故障電弧、漏電、溫度 兩路無源干接點(開關量)輸入 兩路無源常開觸點(開關量)輸出 | |
充電樁 | ACX系列 |
| 充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 支持投幣、刷卡,掃碼、免費充電, |
AEV_AC007 |
| 額定功率7kW,單相三線制,防護等級IP65,具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方式:4G、藍牙、Wifi | |
智慧照明 | ASL200 |
| 遙控輸出 兩路無源干接點(開關量)輸入 兩路無源常開觸點(開關量)輸出 |
6結論
隨著通信網絡規(guī)模的不斷增長,能源消耗規(guī)模及成本也越來越大,傳統(tǒng)的粗放式的能耗管理方式漸現弊端,不能滿足運營商快速發(fā)展的需要。能耗管理平臺從實時采集能耗數據入手,以全網能耗*低、運營質量高為綜合指標,對機房和網元能耗進行智能分析、綜合管控,*終實現對全網能耗的精細化管理,對提升運營商節(jié)能減排工作效率、建設綠色網絡、節(jié)約企業(yè)運營成本、增強企業(yè)競爭和生存能力有著重要的意義。
參考文獻
[1]潘洪濤,張希.能耗管理系統(tǒng)在通信機房的應用研究
[2]企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.05版.