青岛新机场空管工程电力监控及能耗监测系统的应用

  青岛新机场位于青岛市所辖胶州市中心东北11公里，大沽河以西、东外环以东，机场建成后将成为区域性枢纽机场、面向日韩的门户机场。青岛新机场空管工程是青岛新机场建设的工程之一，项目总投资9.56亿元人民币，总建筑面积2.35万平方米，包括92.2米塔台一座、管制大厅及机房、管制业务楼、气象通信楼、运行保障楼、后勤保障用房等业务用房21846平方米；建设1套二次雷达、1套场面监视系统、3套全向信标台，搬迁1套二次雷达，并相应配置其他航管、通信、导航、监视、气象等设施设备。

  随着空管工程建设进度加快，电力监控及能源管理也提上日程。如何降低能耗、降低运营成本，在保持服务水平的基础上将“耗能大户”变 为“节能大户”，树立良好的社会形象，为社会节能减排做贡献，也成为机场运营管理的关注焦点之一。

  针对于机场目前能源管理现状，需求分析如下：

  机场属于特别重要用能单位，一级负荷较多，航空级的设施水平和服务水平也决定了机场对管理水平的高度要求，保证用能安全是机场能源保障比较关心的问题，因此，机场的能源管理系统首先需要考虑怎样保证用能安全，对于保障用能安全的实时监控应该全部包含在机场能源管理系统中；

  机场设有业务区、塔台、气象雷达站、气象观测场等区域设施，其面积大，分布广，负荷密集，供电容量大，如无自动化系统，则无法对机场各类供电设备的运行状态和用电负荷的变化情况进行集中、自动和实时的监控；

  机场能源管理应针对于重要用能单元、用能设备进行能源的系统化、精细化管理，发现能源消耗的异常，通过策略分析，找出解决方法，对于实施的节能技改可效果跟踪、效果对比、效果验证，并通过不断优化策略，找出适合的用能模式，避免出现无目标、无法验证的节能技改；

  机场的大型用能设备较多，对于大型用能设备的用能安全，效率，状态监视比较重要，因此，机场的管理系统需要考虑对于大型用能设备的管理，保证机场大型用能设备的安全前提下，节约设备能源消耗。

本方案遵循的国家标准有：

ISO/IEC11801 《国际综合布线标准》

GB/50198 《监控系统工程技术规范》

GB50052-2009        《供配电系统设计规范》

GB50054-2011        《低压配电设计规范》

IEC 61587           《电子设备机械结构系列》

DL/T448-2000  《电能计量装置技术管理规程》

GB/T/3047.1        《面板、架和柜的基本尺寸系列》

DL/T5137-2001      《电测量及电能计量装置设计技术规程》

GB2887              《计算站场地技术条件》

  Acrel-2000电力监控系统及Acrel-5000能耗监测系统采用分层分布式结构进行设计，详细拓扑结构如下：

  电力监控系统采用具有数据通讯接口并支持国家相关行业的通讯标准协议的计量及传感设备，对变电所内变压器、进线柜、出线柜、电容柜等各种配变电设备及变电所环境/视频等进行参数监测。实现空管工程供配电系统集中监管，设备运行状态实时仿真，运行异常情况及时告警，减少空管工程供配电故障风险。电力监控系统主要实现如下目标：

  （1）实现在监控中心将空管工程众多数量的变配电所“观瞬变、悉全景”，改变以往人工管理的传统工作方式；

  （2）实现空管工程供电系统图、一次模拟图、配电柜图等在系统中实时查看，并对供电走向、当前运行参数等如实系统还原，便于供配电远程监控人员管理；

  （3）对变电所各进出线回路、供配电设施等实时参数监测，加强空管工程供配电系统安全可靠运行；并且，系统还可对供电运行故障实现系统预测和实时告警；

  （4）实现对空管工程重点功能建筑供电的强化保障，对重点区域供配电容量负荷保障、供电连续性保障、电源质量提升等进行提前调配和防范；

  （5）实现空管工程各建筑楼宇、公共区域、重点设施、部门电能使用的实时监测和对电能流向的有效管理，为以后供配电容量调整、提高供电效能等提供数据基础。

  能耗监测系统是指对空管工程各区域分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现空管工程各区域能耗数据采集、分析、统计和展示等功能。系统由数据采集系统、数据传输系统和数据中心组成。数据采集系统包括计量装置、现场总线、数据网关设备等；数据传输系统包括数据传输网络和数据中转站等；数据中心包括数据存储与处理、管理平台、数据上传接口软件以及服务器、网络设备、存储设备等。能耗监测系统实现如下目标：

  1、能耗监测管理系统指标体系编制

  完成区域能耗监测系统能源监测指标体系的建设，并适度考虑未来建设的管控需要。实现对项目用电总量管理，定额指标、各用能部门能源管理指标等指标体系的编制、查询、展示。

  2、计量设备的调试

  完成项目能耗计量设备的选型、配置、调试，实现项目内部各类能源数据的统计与分析。

  3、系统通讯网络构建

  完成所有计量仪表之间、仪表与网络通讯层设备、通讯层与系统管理层的通讯，实现末端计量仪表与能耗监测平台软件系统的数据通讯功能。能耗监测系统的搭建以高速以太网为核心，采用现场总线通讯和高速以太网相结合的方式进行系统网络的搭建，充分利用项目已有网络资源，能耗监测系统各监测区域数据传输方式采用与项目现有通讯网络共用的方式实现对项目电监测点数据传输到能耗监测系统。

  4、能耗监管系统平台软件开发

  完成项目建筑能耗监测系统各类功能应用软件开发工程。实现能耗监测系统平台中的能耗监测、分项能耗、能耗统计、对比分析、能源报表等软件功能。