摘要：智慧園區(qū)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(yīng)和使用是園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的基本保障。能源控制一體化技術(shù)通過(guò)一、二次設(shè)備集成、配電自動(dòng)化技術(shù)和微網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，形成適應(yīng)多源饋入、自感/自診斷/自愈、全網(wǎng)優(yōu)化協(xié)調(diào)運(yùn)行的主動(dòng)配電網(wǎng)，確保園區(qū)供電可靠、高效；通過(guò)優(yōu)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(shí)時(shí)協(xié)調(diào)，制定各種能源互動(dòng)機(jī)制和相應(yīng)的能源優(yōu)化管理策略，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整個(gè)生命周期的優(yōu)化和能源效率的提高。

1.前言

隨著國(guó)家新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程的深入，智慧園區(qū)建設(shè)作為促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)科技與經(jīng)濟(jì)一體化的重要載體，已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，我國(guó)已建成各類(lèi)大中型科技園區(qū)、工業(yè)園區(qū)和居民區(qū)。然而，大多數(shù)園區(qū)的能源供應(yīng)和使用仍處于相對(duì)廣泛的狀態(tài)，不能滿足提高園區(qū)整體智能水平的需要。一方面，現(xiàn)有園區(qū)缺乏智能能源系統(tǒng)運(yùn)行控制技術(shù)和能源管理手段，難以有效滿足分布式電源、分布式儲(chǔ)能裝置、電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模接入和用戶需求側(cè)響應(yīng)；另一方面，現(xiàn)有園區(qū)供能設(shè)備系統(tǒng)大多獨(dú)立建設(shè)，不能滿足園區(qū)綜合能源效率管理的要求。鑒于此，本文研究了智能園區(qū)綜合能源控制綜合技術(shù)方案，提出了一、二次設(shè)備集成、配電自動(dòng)化技術(shù)、微網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)和能源效率管理技術(shù)集成，形成了綜合能源控制系統(tǒng)解決方案，以滿足智能園區(qū)的能源供應(yīng)和能源需求，支持其可持續(xù)發(fā)展。

2.平臺(tái)概述

AcrelEMS-SEMI電子廠能效管理平臺(tái)集變電站綜合自動(dòng)化、電力監(jiān)控、電能質(zhì)量分析與治理、電氣安全、能耗分析、照明控制、設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)于一體，為建立可靠、安全、高效的工廠能源管理體系提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，配合工廠系統(tǒng)優(yōu)化，簡(jiǎn)化全廠管理，利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)優(yōu)化能效，防范風(fēng)險(xiǎn)，保證關(guān)鍵制造設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)量，降低綜合成本，最終達(dá)到高效運(yùn)行和優(yōu)秀制造的目的。

2.1平臺(tái)組成

安科瑞AcrelEMS-SEMI電子廠房管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái)，集成了電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電站綜合自動(dòng)化、電力質(zhì)量監(jiān)控與治理、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、能耗監(jiān)控系統(tǒng)、新能源充電樁、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)。用戶可以通過(guò)瀏覽器和移動(dòng)應(yīng)用獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)平臺(tái)集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度電子廠房用電安全，滿足廠房用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

2.2平臺(tái)拓?fù)鋱D

3.平臺(tái)子系統(tǒng)

3.1電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電站，對(duì)變電站高壓電路配置的微機(jī)保護(hù)裝置和多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)量和控制出線電路的電氣參數(shù)和能耗，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

3.2電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理

監(jiān)測(cè)各進(jìn)線電路的電能質(zhì)量，包括電壓暫降、諧波畸變、閃變等數(shù)據(jù)波形記錄，然后判斷配電系統(tǒng)的擾動(dòng)方向。

配備有源濾波裝置和無(wú)功補(bǔ)償裝置，對(duì)0.4kV側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行補(bǔ)償和處理，監(jiān)控有源濾波裝置和無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行，確保電能質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。

3.3變電站綜合自動(dòng)化

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要針對(duì)110kV變電站、10kV變電站和10kV柴油發(fā)電機(jī)，在變電站設(shè)置Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)子站，實(shí)現(xiàn)本地遙控、遙信、遙控、報(bào)警、報(bào)表等功能，并將數(shù)據(jù)上傳到Acrelems-SEMI能效管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和報(bào)警。

3.4電氣安全

AcrelEMS電子廠能效管理系統(tǒng)配備相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器、消防設(shè)備電源傳感器、防火門(mén)狀態(tài)傳感器、接入消防疏散照明和指示燈狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，實(shí)時(shí)監(jiān)控UPS電池溫度、內(nèi)阻，通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

3.5智能照明控制

單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)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(tǒng)為工廠建立了一個(gè)計(jì)量系統(tǒng)，顯示能源流向和能源損耗。通過(guò)能源流向圖，幫助企業(yè)分析能源消耗方向，找出能源消耗異常區(qū)域。從能源使用類(lèi)型、監(jiān)測(cè)區(qū)、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工藝、工期、設(shè)備、團(tuán)隊(duì)、項(xiàng)目等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表、工廠能源統(tǒng)計(jì)、同比、環(huán)比分析、績(jī)效分析、折扣比較、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計(jì)，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理位置，調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費(fèi)。

3.7充電樁管理

電動(dòng)汽車(chē)和電瓶車(chē)充電樁管理，包括收費(fèi)管理、資產(chǎn)管理。

3.8職工公寓管理

工廠宿舍負(fù)荷管理，包括惡性負(fù)荷識(shí)別管理、負(fù)荷閾值管理，避免惡性負(fù)荷引起火災(zāi)。員工宿舍水電收費(fèi)管理，支持微信、支付寶等支付方式，收集員工宿舍能耗數(shù)據(jù)。

4.相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

5.結(jié)語(yǔ)

本文提出通過(guò)采用智慧園區(qū)能源管控一體化技術(shù)，形成具有適應(yīng)多源饋入、可自感/自診/自愈、全網(wǎng)優(yōu)化協(xié)調(diào)運(yùn)行的主動(dòng)配電網(wǎng)，保障園區(qū)供電可靠、用電高效；通過(guò)對(duì)多種形式的能源進(jìn)行優(yōu)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(shí)時(shí)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全生命周期的*優(yōu)化和能量的增效。由于可充分適應(yīng)智慧園區(qū)的供用能需求和發(fā)展趨勢(shì)，能源管控一體化技術(shù)必將在智慧園區(qū)建設(shè)中不斷發(fā)展，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡煒.智慧園區(qū)綜合能源管控一體化技術(shù)研究

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.