青島新機場空管工程電力監(jiān)控及能耗監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司  上海 嘉定

1.項目概況

  青島新機場位于青島市所轄膠州市中心東北11公里，大沽河以西、東外環(huán)以東，機場建成后將成為區(qū)域性樞紐機場、面向日韓的門戶機場。青島新機場空管工程是青島新機場建設(shè)的工程之一，項目總投資9.56億元人民幣，總建筑面積2.35萬平方米，包括92.2米塔臺一座、管制大廳及機房、管制業(yè)務(wù)樓、氣象通信樓、運行保障樓、后勤保障用房等業(yè)務(wù)用房21846平方米；建設(shè)1套二次雷達、1套場面監(jiān)視系統(tǒng)、3套全向信標(biāo)臺，搬遷1套二次雷達，并相應(yīng)配置其他航管、通信、導(dǎo)航、監(jiān)視、氣象等設(shè)施設(shè)備。

  隨著空管工程建設(shè)進度加快，電力監(jiān)控及能源管理也提上日程。如何降低能耗、降低運營成本，在保持服務(wù)水平的基礎(chǔ)上將“耗能大戶”變 為“節(jié)能大戶”，樹立良好的社會形象，為社會節(jié)能減排做貢獻，也成為機場運營管理的關(guān)注焦點之一。

2.項目需求

  針對于機場目前能源管理現(xiàn)狀，需求分析如下：

  機場屬于特別重要用能單位，負荷較多，航空級的設(shè)施水平和服務(wù)水平也決定了機場對管理水平的高度要求，保證用能安全是機場能源保障比較關(guān)心的問題，因此，機場的能源管理系統(tǒng)首先需要考慮怎樣保證用能安全，對于保障用能安全的實時監(jiān)控應(yīng)該全部包含在機場能源管理系統(tǒng)中；

  機場設(shè)有業(yè)務(wù)區(qū)、塔臺、氣象雷達站、氣象觀測場等區(qū)域設(shè)施，其面積大，分布廣，負荷密集，供電容量大，如無自動化系統(tǒng)，則無法對機場各類供電設(shè)備的運行狀態(tài)和用電負荷的變化情況進行集中、自動和實時的監(jiān)控；

  機場能源管理應(yīng)針對于重要用能單元、用能設(shè)備進行能源的系統(tǒng)化、精細化管理，發(fā)現(xiàn)能源消耗的異常，通過策略分析，找出解決方法，對于實施的節(jié)能技改可效果跟蹤、效果對比、效果驗證，并通過不斷化策略，找出適合的用能模式，避免出現(xiàn)無目標(biāo)、無法驗證的節(jié)能技改；

  機場的大型用能設(shè)備較多，對于大型用能設(shè)備的用能安全，效率，狀態(tài)監(jiān)視比較重要，因此，機場的管理系統(tǒng)需要考慮對于大型用能設(shè)備的管理，保證機場大型用能設(shè)備的安全前提下，節(jié)約設(shè)備能源消耗。

3.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本方案遵循的標(biāo)準(zhǔn)有：

ISO/IEC11801 《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50052-2009        《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

GB50054-2011        《低壓配電設(shè)計規(guī)范》

IEC 61587           《電子設(shè)備機械結(jié)構(gòu)系列》

DL/T448-2000   《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

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(shè)計技術(shù)規(guī)程》

GB2887               《計算站場地技術(shù)條件》

4.平臺功能

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)及Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下：

  電力監(jiān)控系統(tǒng)采用具有數(shù)據(jù)通訊接口并支持相關(guān)行業(yè)的通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的計量及傳感設(shè)備，對變電所內(nèi)變壓器、進線柜、出線柜、電容柜等各種配變電設(shè)備及變電所環(huán)境/視頻等進行參數(shù)監(jiān)測。實現(xiàn)空管工程供配電系統(tǒng)集中監(jiān)管，設(shè)備運行狀態(tài)實時仿真，運行異常情況及時告警，減少空管工程供配電故障風(fēng)險。電力監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)如下目標(biāo)：

  （1）實現(xiàn)在監(jiān)控中心將空管工程眾多數(shù)量的變配電所“觀瞬變、悉全景”，改變以往人工管理的傳統(tǒng)工作方式；

  （2）實現(xiàn)空管工程供電系統(tǒng)圖、一次模擬圖、配電柜圖等在系統(tǒng)中實時查看，并對供電走向、當(dāng)前運行參數(shù)等如實系統(tǒng)還原，便于供配電遠程監(jiān)控人員管理；

  （3）對變電所各進出線回路、供配電設(shè)施等實時參數(shù)監(jiān)測，加強空管工程供配電系統(tǒng)安全可靠運行；并且，系統(tǒng)還可對供電運行故障實現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)測和實時告警；

  （4）實現(xiàn)對空管工程功能建筑供電的強化保障，對區(qū)域供配電容量負荷保障、供電連續(xù)性保障、電源質(zhì)量提升等進行提前調(diào)配和防范；

  （5）實現(xiàn)空管工程各建筑樓宇、公共區(qū)域、設(shè)施、部門電能使用的實時監(jiān)測和對電能流向的管理，為以后供配電容量調(diào)整、提高供電效能等提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

  能耗監(jiān)測系統(tǒng)是指對空管工程各區(qū)域分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)空管工程各區(qū)域能耗數(shù)據(jù)采集、分析、統(tǒng)計和展示等功能。系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括計量裝置、現(xiàn)場總線、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備等；數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站等；數(shù)據(jù)中心包括數(shù)據(jù)存儲與處理、管理平臺、數(shù)據(jù)上傳接口軟件以及服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備等。能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)如下目標(biāo)：

  1、能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)指標(biāo)體系編制

  完成區(qū)域能耗監(jiān)測系統(tǒng)能源監(jiān)測指標(biāo)體系的建設(shè)，并適度考慮未來建設(shè)的管控需要。實現(xiàn)對項目用電總量管理，定額指標(biāo)、各用能部門能源管理指標(biāo)等指標(biāo)體系的編制、查詢、展示。

  2、計量設(shè)備的調(diào)試

  完成項目能耗計量設(shè)備的選型、配置、調(diào)試，實現(xiàn)項目內(nèi)部各類能源數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析。

  3、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

  完成所有計量儀表之間、儀表與網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)備、通訊層與系統(tǒng)管理層的通訊，實現(xiàn)末端計量儀表與能耗監(jiān)測平臺軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊功能。能耗監(jiān)測系統(tǒng)的搭建以高速以太網(wǎng)為核心，采用現(xiàn)場總線通訊和高速以太網(wǎng)相結(jié)合的方式進行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的搭建，充分利用項目已有網(wǎng)絡(luò)資源，能耗監(jiān)測系統(tǒng)各監(jiān)測區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸方式采用與項目現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)共用的方式實現(xiàn)對項目電監(jiān)測點數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥芎谋O(jiān)測系統(tǒng)。

  4、能耗監(jiān)管系統(tǒng)平臺軟件開發(fā)

  完成項目建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)各類功能應(yīng)用軟件開發(fā)工程。實現(xiàn)能耗監(jiān)測系統(tǒng)平臺中的能耗監(jiān)測、分項能耗、能耗統(tǒng)計、對比分析、能源報表等軟件功能。

作者簡介：

劉丹，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電