安科瑞AcrelEMS-EDU绿色校园能源管理解决方案

背景

政策支持

随着我国经济的高速发展，建筑能耗特别是国家机关办公建筑和大型公共建筑高耗能的问题日益突出。学校作为大型公共机构建筑的重要组成部分之一，其特点是占地面积大、建筑分布广、数量多、类型多样、用能情况复杂；

2020年9月22日在第七十五届联合国大会上明确表示“中国力争2030年前化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和”。

2020年4月3日教育部办公厅、国家发展改革委办公厅联合下发《绿色学校创建行动方案》。 

2022年10月26日，教育部印发《绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》的通知。方案提出，要将绿色低碳发展融入校园建设，完善校园能源管理工作体系， 在新校区建设和既有校区改造中优先采用节能减排新技术产品和服务

存在问题

能耗监管平台的管理意识不高

许多学校在能耗监管平台的建设初期，对校园整体的能源管理需求理解不足，未能根据实际情况对平台进行有针对性的设计。完成建设后，缺乏修正和调试的意识，导致平台的服务水平较低。另外，部分学校在平台建成后，缺乏相关的培训，导致专业管理人员不足，维护工作不能及时进行，从而影响了平台功能的发挥。因此，为了提高能耗监管平台的服务水平，学校应充分了解自身的能源管理需求，并根据实际情况进行有针对性的设计。同时，应加强培训，提高管理人员的专业水平，确保维护工作及时进行。只有这样，才能充分发挥能耗监管平台的作用，为学校的能源管理提供有力支持。

安科瑞电气针对高校能源管理推出能效管理解决方案--AcrelEMS -EDU校园综合能效管理平台

平台概述

AcrelEMS-EDU校园综合能效管理解决方案致力于为校园能源统计、后勤计费管理以及校园运维管理等提供的信息化管理平台。该方案从多个角度，包括“源、网、荷、储、充”，深度解析高校当前和未来的用能问题及需求。基于统一的需求，实现能源互补和信息互通等管理模式，为学校管理提供智能化、数字化和综合化的支持。其目标是打造节能、绿色、低碳的校园环境，助力学校实现更可持续的运营。

平台组成

AcrelEMS-EDU高校综合能效管理平台采用开放的分层分布式网络结构，主要由设备层、传输层、数据层、应用层组成。AcrelEMS-EDU高校综合能效平台提供校园用能实时在线监控、能耗数据统计分析、空调智能管理、用能排名、节能评估、宿舍恶性负载监管等功能。

平台架构

图1 安科瑞能效管理方案架构拓扑

高校综合能效解决方案

校园电力监控与运维

我们致力于集成设备的全部数据，通过综合分析和协同控制来优化设备的运行。借助集中调控和集中监控的手段，我们实现了数字化巡检和移动运维，极大地提高了运维效率。此外，我们还对班组进行了重新优化整合，有效减少了人力配置，从而进一步提升了整体运营效益。

后勤计费管理

采用网络抄表付费管理技术，实现电、水、气等能源综合计费，实现远程抄表、费率设置、 账单统计汇总等，支持微信、、一卡通等充值支付方式，可设置补贴方案。通过能源付费管理方式，培养用能群体和部门的节能意识。

宿舍用电管理

针对学生宿舍用电进行管理控制：可批量下发基础用电额度和定时通断功能；

可进行恶性负载识别，检测违规电气，并可获取违规用电跳闸记录。

商铺水电收费

针对校园超市、商铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理

充电桩管理平台

充电桩在“源、网、荷、储、充”信息能源结构中是必不可缺的。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必不可缺的一部分。

智能照明管理

通过对高校路灯进行全局监测，我们提供灵活智能的管理方式，实现对校园内任意线路、任意路灯的定时开关、强制开关、亮度调节以及定时控制方案的灵活设置。这确保了路灯照明的智能控制，并有助于实现节能的目标。

能源管理系统

针对校园的水、电、气等各类接入能源，我们进行深入的统计分析。这包括同比分析、环比分析以及损耗分析，旨在全面了解能源的总体用量和流向。我们按照校园建筑的分类，对各类建筑耗电数据进行采集和统计。这包括办公类建筑耗电、教学类建筑耗电以及学生宿舍耗电等。通过对这些数据分门别类的分析，我们能够为管理层提供决策支持，进一步提升管理效能。我们构建了一个符合校园节能监管内容和要求的数据库。这个数据库能够自动完成能耗数据的采集工作，并自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告。同时，它还能够实时监测能耗设备的运行状态，设置相应的控制策略，从而达到节能的目的。通过这一系列举措，我们致力于为校园创造一个更加节能、环保的能源管理环境，助力学校的可持续发展。

智慧消防系统

智慧消防云平台是依托于现代信息技术，如物联网、大数据和云计算等，打造的一种新型消防管理系统。该平台通过将各类消防设备，如火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器以及智慧消防用水等，进行网络连接和智能化管理。这些设备可以实时感知、识别和定位消防状态，并动态采集相关消防信息。在云平台的支持下，这些数据经过分析、挖掘和趋势分析，为火灾预警、网格化管理以及多元责任监管等提供了有力依据。这不仅实现了无人值守的智慧消防，满足了自动化、智能化和系统化的需求，还在火灾预防、火情报警和控制联动等方面提供了一站式解决方案。在这个统一的系统大平台内，用户、安保人员和监管单位都可以实时监控各类消防设备和传感器的运行状况。一旦出现任何紧急或非紧急情况，系统能在几秒钟内通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等方式，迅速将相关警报和事件信息通知到相关人员。简而言之，智慧消防云平台利用先进技术为消防安全提供了全面的解决方案，确保了及时预警和处理各类消防事件，为人们的生命财产安全提供了有力保障。

典型硬件

ANet系列边缘计算网关

高性能平台：高性能ARM 32位处理器；嵌入式Linux操作系统128M以上内存；可扩展32G外部存储；

稳定可靠：电磁兼容4级、硬件加密(国密算法SM1,SM4)、软件加密(AES)、宽温宽压工作；

强处理能力：4万个数据点位处理能力；多平台数据上传；

接口丰富：16个串口；以太网、Lora、Wifi、DI/DO/AI、4G；

扩展方便：自定义总线扩展协议；按需扩展串口、DI/DO/AI、4G、硬件加密、GPS；

协议丰富：设备侧：ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET等；平台侧：ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、DGJ08-2068-2012上海建筑能耗、DGJ32/TJ111-2010江苏建筑能耗、扬州、常州、杭州、广西河池等地省市能耗、宁夏电力需求侧、安科瑞运维云、预付费云协议、华云104协议、SNMP、MQTT协议、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1等；

边缘计算：虚拟数据求和、数据二次计算（加减乘除）、逻辑控制（梯形图绘制）断点续传、数据冻结、失电报警；多级报警设置、协议解析、规约转换；

远程管理：远程配置、远程监视、远程升级；

应用丰富：综合能源管理、电力需求侧、泛在电力物联网、新能源、自动化、物联网

AM系列综合保护装置

AM系列微机综合保护装置具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力，可为35kV及以下电压等级的进线、馈线、变压器、高压电动机、高压电容器等对象提供过负荷、低电压、过电压、热过载、非电量等保护功能，防止事故扩大，降低高价值设备损坏的风险。

装置具有完善的事故分析能力，包括SOE事件记录、故障录波记录等。提供串口和以太网通讯接口，可将信息上传至综合能源管理平台，方便的根据现场变化调整保护设定值，使平台可远程监视和控制配电回路运行状态，大大提高了企业配电和用电的自动化、智能化水平。

弧光保护装置

在中压母线，中压柜运行过程中很可能由于的操作失误、接头松脱、动物侵入，以及长时间运行后PT缘老化、套管老化导致严重短路故障。对于中压母线未像高压母线那样安装母线差动保护，中压母线短路故障依赖上级进线的后备保护切除，切除时间长，而根据测试结果数据，母线燃弧后 0.1s 就会燃烧，0.15s 后母线损毁，柜体在 0.2s 后爆炸。

ARB5母线弧光保护装置通过检测母线室弧光、进线电流判据（弧光判据+电流突变量判据）启动；单判据动作时间≤7ms、双判据时间≤20ms。ARB5母线弧光保护由弧光保护装置、弧光探头及塑料光纤和尾纤等构成。

开关柜综合测控装置

ASD500开关柜综合测控装置用于3~35kV户内开关柜，适用于中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。具有一次回路模拟图及开关状态指示，高压带电显示及核相，自动温湿度控制，加热回路故障告警，分合闸回路完好指示、分合闸回路电压测量、预分预合闪光指示、电气节点无线测温，人体感应自动照明，语音提示，电参数测量及RS485通讯接口等众多功能，集操作、显示于一体。

电能质量监测

APView500电能质量在线监测装置遵循新的电能质量国家标准，实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波等电能质量，记录各类电能质量事件，记录事件发生前后的波形，辅助用户分析电能质量发生的原因，为后续的电能质量治理方案提供数据基础；

APM/AEM/DTSY/DDSY/ADW电能计量及分析

双碳背景下，用能的电能替代将是长期趋势，因此新会增大量用电设备，提高这些设备的能效水平将降低总的电能消耗，助力双碳目标早日实现。

需要多种类型的电能计量仪表，支持嵌入式、导轨式安装，RS485、Lora、4G等数据上传模式，可实现免布线、免停电施工。

电能计量表计安装在主要配电节点、重点用能设备等处，综合能源管理平台实时采集用电数据，对用电数据进行逐时、逐日、逐月分析，并结合国家、行业标准，统计企业整体碳排放，为碳中和提供基础数据服务。企业用能总量数据和强度数据可上传至监管平台，满足碳排放监管要求。

电动机保护器

ARD3M系列智能电动机保护器，采用新的单片机技术模块化设计，具有抗干扰能力强工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等,支持基波和全波电力参数测量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），电压及电流不平衡度，电压、电流正序、负序、零序分量，三相电压相角，剩余电流，电压、电流 2-63 次分次谐波测量，分次谐波含有率及总谐波畸变率,安装在水泵、空压机、冷干机等低压电动机控制柜或低压馈电柜，进行短路、过流、过载、起动超时、断相、不平衡、低功率、接地/漏电、te保护、堵转、逆序、温度等保护以及外部故障连锁停机，支持顺序事件记录功能，方便现场维护人员查找、分析故障原因，支持4～20mA模拟量输出，方便与PLC、软启、变频器等配合，实现电动机自动或远程控制。可选配抗晃电功能，支持短时波动电压或短时电压中断，满足条件时再启动电机，尽快恢复生产。

ARTM系列电气接点在线测温

ARTM系列电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，降低设备事故率。

变电所环境监测：

烟感、水浸、红外双鉴、门禁等监测

风机、水泵、空调等控制

电能质量治理

1、通过有源无功补偿（SVG）缓解电压波动和闪变；

2、通过储能装置缓解频率；

3、通过有源滤波APF对负荷侧设备进行谐波治理，避免负荷侧谐波与并网谐波之间产生叠加或某频段的震荡；

4、解决传统无功补偿柜在新能源应用中的不足；

ASCP电气防火限流式保护器

当低压配电回路发生短路故障时，ASCP200电气防火限流式保护器能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故，有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端，特别适合配套充电桩使用。

ANSNP中线安防保护器

大量非线性负载使用会导致中性线3N次谐波电流过大，三相不平衡等问题往往也会造成中性线电流过大，而中性线电流过大非常容易导致中性线缘层老化起火引发火灾，存在较大的安全隐患，我司采用先进的电力电子技术、控制理论等研制出了新型的中线安防保护器ANSNP，可有效消除中性线电流过大的情况而造成的电气火灾安全隐患。

AAFD-40故障电弧探测器

当低压配电回路发生缘老化和隐性破损而产生微弱电弧电流时，设备会发出报警，可以接入平台，通过系统或短信发出报警信号，适用单相0-40A的照明插座回路。

ARCM电气火灾监控

针对低压用电环节各回路中的剩余电流、温度和故障电弧等进行实施监测；

侧重点为低压用电环节的安全性，当剩余电流越报警输出，以提醒维护人员进行安全检查，防止因漏电引起的火灾发生；

AFPM消防设备电源监控

针对消防设备的电源进行实时的监控，通过检测电压、电流、开关状态等有关参数，判断消防设备的电源是否处于正常工作状态的监控系统；一旦火灾发生时，确保消防设备的正常运行。

AFRD防火门监控

防火门监控系统主要是通过防火门监控模块及其附件来检测现场常开，常闭防火门的状态；

当火灾发生时，控制现场的常开防火门关闭，并通过门磁开关来反馈现场的防火门的关闭状态，有效抑制火势蔓延阻止烟气扩散，确保人员安全疏散及减少火灾损失。

应急照明和疏散指示

当火灾发生的时候，消防应急照明和疏散指示系统根据火灾报警联动信号及已经配置好的疏散预案选择一条逃生路，通过改变标志灯的箭头方向为逃生人员提供更有效的疏散逃生路。

ASL智能照明控制

智能照明控制系统可实现照明灯具的远程集中控制、就近控制功能，并且可以和其他设备进行联动控制，具有如下功能特点：节约能源，智能化控制，减少维护费用，营造舒适的工作环境，延长灯具寿命