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基于运维视角的大型公共建筑分项计量问题及建议

鲍怡帅
  
墨轩媒体号
2025年283期
上海市建筑科学研究院有限公司 上海 200032

摘要:大型公建的分项计量系统作为城乡建设领域碳达峰的重要手段,其价值已得到充分证明。但在部分项目分项计量的运维过程中,发现部分分项计量系统存在重建设、轻运维、重硬件、轻应用的问题。通过对一些电表计量典型问题的总结和分析,提出了运维阶段表具管理、数据校验以及日常巡检等方面的对策建议。

关键词:分项计量;运维管理;计量器具管理

[Abstract] The value of the sub item measurement system for large-scale public buildings as an important means of carbon peaking in urban and rural construction has been fully demonstrated. However, in the operation and maintenance process of some sub item measurement systems, it was found that some sub item measurement systems have problems of heavy construction, light operation and maintenance, heavy hardware, and light application. Based on the summary and analysis of some typical problems in electricity meter measurement, countermeasures and suggestions for meter management, data verification, and daily inspections during the operation and maintenance stage are proposed.

[Keywords] Sub-metering of category; Operation Management; Management of measuring instruments

0 引言

2012 年 5 月,上海市发布《关于加快推进本市国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设实施意见的通知》,要求加快大型公建的分项计量应用。2021 年 10 月,国务院发布《国务院关于印发 2030 年前碳达峰行动方案的通知》,明确要求将城乡建设碳达峰行动列为“碳达峰十大行动”之一。2021 年 11 月,上海市住房和城乡建设管理委员会发布《上海市住房和城乡建设管理“十四五”规划》,提出“推进本市建筑领域碳达峰实施方案落地,助力全市2025 年前实现碳达峰。”

在宏观政策的推动下,我市大型公建加大对分项计量系统的建设。根据《上海市国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗及碳排放监测分析报告》,2023 年与上海市国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台联网的公共建筑累计达 2231 栋,覆盖建筑面积达 10697.3 万平方米。但在分项计量的运维过程中,笔者发现部分公建的分项计量系统存在重建设、轻运维、重硬件、轻应用的问题,以下就这些问题进行分析和讨论。

1 典型问题及原因分析

1.1 电流极性接反

在一些项目中,我们常常发现三相电表的其中某相电流和有功功率为负数,主要是由于电流互感器的极性接反。由于三相电度表的电能是三相电能的加总,如果将某一相电流及有功功率为负,而另外两相的电流及有功功率为正,其正向累计电能可能仍然为正,因此极性接反不容易被发现。如果问题长此以往得不到解决,可能造成该回路近2/3 的用电量计量偏差。

1.2 电压相序错误

三相四线电度表要求每项的相电流与相电压必须取自同一相序。如果在接线时,相电流极性接法正确,但将相电压的相序取错。从电表数据直观来看,电压相序接错的某项功率,在电流平衡的情况下,其有功功率大大小于其他正常相序的有功功率。如果表具自带逆相序检测功能,可通过电表屏幕提示及时发现问题。

图1.1 电表逆相序提示

1.3 三相四线电度表设置为三相三线电度表

在一些项目中,我们也发现部分三相四线制电表在设置参数时,被设置为三相三线制。在三相电路负载均衡,中性线无电流通过时,这种设置不影响电表的计量。但是实际电路中,往往三相负载并不平衡,中心线的电流甚至会很大,三相四线制电表被设置为三相三线制就会产生较大的计量误差。

上述这些问题,如不及时发现纠正,将影响分项计量系统的正常运行,并会导致以下后果:

电费误差:少计、漏计或反向计量,损害相关用户的经济利益,导致电费损失。

安全隐患:错误接线可能引发短路、漏电,威胁人身及设备安全。

影响改造:错误数据无法反映真实能耗,影响节能方案制定和节能效果验证。

决策偏差:错误数据导致训练数据质量差,从而获得正确智能算法模型(如负荷预测、能耗寻优),从而导致决策偏差。

2 对策建议

针对上述典型问题,建议当电表安装完毕后,应对现场表具读数、网关侧及平台侧参数进行校核,以确保数据采集、传输、展示准确可靠、数据一致。并根据《公共机构能源资源计量器具配备和管理要求》(GB/T29149),严格执行计量设备定期校验要求,定期校验与巡检,对电表接线及计量精度进行核查,防止误差积累。

图2.1 电表计量管理流程

2.1 调试阶段

当表具现场施工完毕,电表与网关、平台对接完成,需要进行以下步骤,以确保施工阶段数据采集完整、准确。

1、现场表具与网关、平台监测参数一致

现场表具记录的三相电流、三相电压、三相功率、总有功功率、视在

功率以及累计正向有功电能,与同时刻的网关或平台数据进行对照,应确保表具数据与网关和平台数据基本保持一致。由于时间上的差异,电流、功率这些参数不会完全相等,但必须保持数量级一致。

2、三相电流极性是否接错

在完成 1 的基础上,可在线查看所有表具三相电流是否存在负值,如果电流存在负值,说明存在极性反接。

3、电压相序是否接错

同时查看三相功率是否存在较大差异,如果单相电流基本平衡,但某一单相功率与其他两相有功功率相比明显偏小,说明电压存在相序接错。

2.2 运行阶段

当施工阶段已完成相关数据校验,所有表具数据均采集、传输无误。但在实际运行过程中,通过损耗分析,仍有 5% 以上误差率时,应关注以下三大指标,以便及时发现问题:

1、在线率指标

对于设备在线情况应做到每日关注,确保所有电表在线率指标在 95% 以上。由于供电及网络等因素影响,会导致表具批量掉线,从而影响数据监测,所以当在线率指标出现异常时,应第一时间找到电表掉线原因并及时排除问题。电表掉线原因应按照如下流程进行层层排摸,并同时通知维保单位排除相关故障。

2、变化率指标

建立重点用能回路(年平均有功功率大于 10kW )月度同比及环比变动指标,对重点用能回路的计量进行异常监测。通过同比环比的异常变动,可及时发现电表故障以及负载的用电行为变化。对同环比比变动(绝对值)超过 2 倍以上,应进行分析说明。此外,在一些项目中,发现部分表具存在停走现象。建议同时选择损耗率最大日作为时间范围,从平台调取该日所有电表的日平均电流及日用电量,如果平均电流不为 0,且日用电量为0,说明存在电表停走,从而导致数据计量偏差。

3、差异率指标

建立 35kV 与 10kV 月度汇总用电量差异率, 10kV 与 400V 月度汇总用电量差异率两大指标,对各级电表的计量进行数据一致性校验。根据现场经验,建议 35kV 与 10kV 月度汇总用电量差异率应控制在 5% 以内, 10kV 与400V 月度汇总用电量差异率应控制在 8% 以内。

2.3 制度保障

1、能力建设

首先加强人员培训,针对电工及运维人员开展接线规范、故障排查专项培训,提升技术能力。同时引入第三方专业服务,委托专业机构开展能源审计与计量诊断,识别潜在能耗偏差问题,进一步加强能源计量准确性与可靠性。

2、制度激励

建立强化奖惩机制,将能源计量准确性纳入部门及负责人考核指标,对达标部门及相关人员给予一定形式激励。同时,由于合同能源管理的分项也是基于电表计量数据的可靠性,因此在采用效益分享型模式时,对计量设备维护相关团队也应予以相关效益分配。

3、管理闭环

公共建筑电表问题需通过“技术分析 + 制度保障 + 数据应用”多维度解决。关键让电表数据获得更多的应用场景,不断挖掘电表数据应用价值。通过应用实践,发现问题,提出需求,使得电表计量的管理和维护能力不断提升,实现电表管理的 PDCA 闭环。未来可结合物联网与 AI 技术,实现从计量到管理的全流程自动化,为“双碳”目标提供支撑。

3 结语

大型建筑分项计量作为城乡建设领域碳达峰的重要手段和抓手,承担了建筑能耗的采集、计量、分析、评估等重要功能。分项计量的正常运行关系到节能工作的顺利开展。但是由于现阶段分项计量的工程存在重建设、轻运维、重硬件、轻应用的问题,导致无法全部发挥分项计量的重要作用。基于实际分项计量工程中的实施经验,总结和分析了典型电表计量问题,提出了施工验收阶段和运行阶段的运维方法,对于提高分项计量的运行稳定性、准确性、可靠性有较强的实际指导意义。

参考文献:

[1] 温权. 智能仪表在航站楼能源管理系统中的应用与节能分析[J].通讯世界 ,2024,31(03):111-113.

[2] 毛艳辉, 商海峰, 楼军伟, 等. 基于监管视角的建筑能耗监测数据质量管理研究 [J]. 建设科技 ,2021,(16):92-96.

[3] 唐浩, 余娟, 耿阳, 等. 公共建筑智能化运维平台应用现状调研[J]. 建筑科学 ,2024,40(06):130-137.

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