建筑能效测评

2024-09-27

建筑能效测评（共5篇）

建筑能效测评篇1

近年来, 江苏省以建筑能效测评标识实践为基础、以打造江苏特色的建筑能效测评体系为目标, 开展了一系列建筑能效测评工作, 取得了阶段性成果。

一是制度日益完善。提出了推进建筑能效测评标识工作的相关要求, 明确了建筑能效测评对象、方法和要求;把建筑能效测评纳入工程质量监管程序, 规定应进行建筑能效测评的建筑工程项目未经建筑能效测评或者建筑能效测评不合格的, 不得组织验收。二是管理机制不断健全。成立了江苏省建筑能效测评标识管理办公室, 负责能效测评机构的认定和考核等工作;组织开展建筑能效测评机构认定工作, 构建建筑能效测评公共服务平台;认定了一批省级建筑能效测评机构, 基本实现了省辖市全覆盖。三是配套能力得以提升。建立了建筑能效测评标识专家库, 对各测评机构提交的测评报告进行技术评审, 确保测评标识质量;充分考虑江苏省两个气候区的地域特点, 组织编制了江苏省工程建设标准《民用建筑能效测评标识标准》, 首次提出相对节能率要求, 明确了能效标识等级分为三个星级, 具有很强的指导性和操作性。四是激励手段日益完备。用省级建筑节能专项引导资金对获得建筑能效测评标识的绿色建筑予以奖励。

建筑能效测评篇2

（试行）

第一章总则

第一条为了贯彻落实国家《节约能源法》、国务院《民用建筑节能条例》及《黑龙江省节约能源条例》，建立和实施民用建筑能效测评标识制度，规范建筑能效测评标识行为，根据住房和城乡建设部《民用建筑能效测评标识管理办法》的有关规定，结合本省实际，制定本办法。

第二条本办法所称能效测评，是指对建筑能源消耗量及其用能系统效率等性能指标进行计算、检测、评审，并做出评价的活动。

本办法所称能效标识，是指依据能效测评结果，对建筑能耗相关信息向社会明示的活动。

第三条本办法适用于本省行政区内民用建筑能效测评标识及其相关管理活动。

下列民用建筑应当进行民用建筑能效测评标识。

（一）新建（改建、扩建）国家机关办公建筑和大型公共建筑（单体建筑面积2万平方米以上）；

（二）申请中央财政北方采暖地区既有建筑供热量及节能改造专项资金奖励的建筑；

（三）申请国家或省级节能示范工程的建筑；

（四）申请绿色建筑评价标识的建筑。鼓励其他民用建筑实行能效测评标识。

第二章组织管理

第四条省住房和城乡建设行政主管部门负责全省民用建筑能效测评标识活动的实施和监督管理。

县级以上地方住房和城乡建设行政主管部门负责本行政区域内民用建筑能效测评标识活动的实施和监督管理，并接受上级住房和城乡建设行政主管部门的指导和监督。

省农垦、森工系统住房和城乡建设行政主管部门负责本系统民用建筑能效测评标识活动的实施和监督管理，并接受上级住房和城乡建设行政主管部门的指导和监督。

第五条民用建筑能效测评机构受建筑所有权人委托对所承担建筑能效测评工作负责。

本办法所称民用建筑节能测评机构是指依据《民用建筑能效测评机构管理办法》规定，经国家或省住房和城乡建设行政主管部门认定的能够对民用建筑能源消耗量及其用能系统效率等性能指标进行计算、检测、评估工作的机构。

第三章建筑能效测评

第六条建筑能效测评应以单栋建筑为测评对象，且包括与该建筑相联的管网和冷热源设备。在对相关文件资料、部品和构件性能检测报告审查以及现场抽查检验的基础上，结合建筑能耗计算分析及实测结果，综合进行测评。

公共建筑和居住建筑应依据各自的现行标准分别进行测评。第七条民用建筑能效的测评标识内容包括基础项、规定项与选择项。

基础项：按照国家现行建筑节能标准的要求和方法，计算或实测得到的建筑物单位面积采暖空调耗能量。

规定项：除基础项外，按照国家现行建筑节能标准要求，围护结构及采暖空调系统必须满足的项目。

选择项：对高于国家现行建筑节能标准的用能系统和工艺技术加分的项目。

第八条民用建筑能效测评分两个阶段进行：

（一）建筑能效理论值测评。建筑工程竣工后，建筑所有权人根据工程设计、施工情况，向建筑能效测评机构提供相关资料。建筑能效测评机构根据提供的资料，按照《民用建筑能耗标识测评技术导则》对建筑的能耗的建筑能效理论值进行计算，提出测评报告，作为建筑能效测评理论值标识的依据。

（二）建筑能效实测值测评。建筑工程竣工一年后，建设单位或建筑所有权人应委托获得资格认定的建筑能效测评机构，对该工程的维护结构、采暖空调、照明、电气等耗能情况，按照《民用建筑能耗标识测评技术导则》的有关规定进行实测、统计，并提出实测值报告，作为建筑能效测评标识的依据。

第九条建筑能效测评收费标准由市（地）住房和城乡建设行政主管部门会同同级物价行政管理部门制定。能效测评费用原则上由建筑房屋所有人承担。

第十条建筑所有权人可以自由选择建筑能效测评机构，但建筑能效测评机构不得与建筑工程所有人有隶属关系或其它利益关系。

第四章建筑能效标识

第十一条建筑能效标识的申请和标识分两个阶段进行：

（一）建筑能效测评理论值标识。建筑工程竣工验收合格后，建筑所有权人通过所在地住房和城乡建设行政主管部门向省住房和城乡建设行政主管部门提出民用建筑能效测评标识申请，省级住房和城乡建设行政主管部门依据建筑所有权人提交的建筑理论值测评报告等相关资料核发建筑能效测评理论值标识，有效期一年。

建设单位或房屋所有权人申请建筑能效理论值标识时，应提供下列资料：

1、建筑能效理论值测评申请表；

2、项目立项、审批等文件；

3、建筑施工设计文件审查报告及审查意见；

4、全套竣工验收合格的项目资料和一套完整的竣工图纸；

5、与建筑节能相关的设备、材料和部品的产品合格证；

6、由国家认可的检测机构出具的项目围护结构部品热工性能及产品节能性能检测报告或建筑门窗节能性能标识证书和标签以及《建筑门窗节能性能标识测评报告》；

7、节能工程及隐蔽工程施工质量检查记录和验收报告；

8、采暖空调系统运行调试报告；

9、应用节能新技术的情况报告；

10、民用建筑能效理论值测评报告。

（二）建筑能效测评实测值标识。建筑工程取得建筑能效实测值测评报告后，建筑所有权人通过所在地住房和城乡建设行政主管部门向省住房和城乡建设行政主管部门申请更新建筑能效测评标识。省住房和城乡建设行政主管部门依据建筑所有权人提交的建筑能效实测值报告等资料核发建筑能效实测标识。建筑能效实测标识有效期5年

建设单位或房屋所有权人申请建筑能效实测值标识时，应提供下列资料：

1、建筑能效实测值测评申请表；

2、采暖空调能耗计量报告；

3、与建筑节能相关的设备、材料和部品的运行记录；

4、应用节能新技术的运行情况报告；

5、民用建筑能效实测值测评报告。

第十二条民用建筑能效测评标识，按照测评的建筑能效水平由低至高划分为5个等级，并以星为标志。

第十三条申请二星及其以下民用建筑能效测评标识的工程，由省住房和城乡建设行政主管部门核发建筑能效测评标识；申请三星及其以上民用建筑能效测评标识的工程，通过省住房和城乡建设行政主管部门向国家住房和城乡建设行政主管部门申请，由住房和城乡建设部核发建筑能效测评标识。

第十三条民用建筑能效标识由标志和证书组成，由住房和城乡建设部规定统一格式和内容并监制。在国家没有统一印制之前，其格式和内容由各地自行确定。

第五章监督管理

第十四条建筑所有权人应当按照本办法规定委托测评机构进行建筑能效测评，并按规定的时限申请建筑能效标识认定。

第十五条建筑所有权人应将获得认定的建筑能效测评标识在建筑物明显位置镶贴。

第十六条当建筑工程进行维护结构节能改造或主要设备更新置换以及建筑能效测评标识有效期结束时，建筑所有权人应当重新进行建筑能效测评标识。

第十七条建筑能效测评机构应当在获得住房和城乡建设行政主管部门资格认定后，方能从事建筑测评活动，并对建筑能效测评结果的准确性和真实性负责。

第十八条省住房和城乡建设行政主管部门对其认定的机构实施动态管理，定期对其测评工作情况进行考核，对于考核不合格的，责令限期整改，性质严重的，撤销其认定资格。

第十九条当发生下列情形之一时，建筑所有权人或者使用人可向住房和城乡建设行政主管部门提出申诉：

（一）对建筑能效测评结果有异议的；

（二）对建筑能效测评标识认定等级有异议的；

（三）测评机构及其从业人员发生违法违规行为的。

第二十条住房和城乡建设行政主管部门受理申诉后，可根据实际情况采取下列措施：

（一）要求建筑所有权人和其委托的测评机构出具必要的证明资料，并依据资料进行处理；

（二）另行指定测评机构事实仲裁，并依据仲裁结果进行处理；

（三）经查实，测评机构及其从业人员确有违法违规行为，责令改正。

第二十一条任何单位或个人发现违反本办法行为的，有权向住房和城乡建设行政主管部门举报。

第二十二条住房和城乡建设行政主管部门应当建立投诉受理和处理制度，公开投诉电话号码、通讯地址和电子邮件信箱，接受社会监督。

第六章法律责任

第二十三条住房和城乡建设行政主管部门在建筑能效测评标识工作中滥用职权、玩忽职守、徇私舞弊，构成犯罪的，依法追究刑事责任；尚不构成犯罪的，依法予以行政处分。

第二十四条建筑所有权人以欺骗、贿赂等不正当手段取得建筑能效测评标识的，由住房和城乡建设行政主管部门依法予以处理；构成犯罪的，依法追究刑事责任。

第二十五条建筑所有权人、使用人不得擅自拆除或者变更建筑能效测评标识。经查实，住房和城乡建设行政主管部门应当责令改正，对拒不改正的，依法予以处理。

第二十六条任何单位和个人不得利用建筑能效测评标识进行虚假宣传，不得涂改、伪造、转让或冒用建筑能效测评标识。经查实，住房和城乡建设行政主管部门应当责令改正，并依法追究责任。

第七章附则

被动式建筑与能效测评篇3

关键词：被动式建筑,能效测评,建筑节能

被动式建筑是将自然通风、自然采光、太阳能辐射和室内非供暖热源得热等各种被动式节能手段与建筑围护结构高效节能技术相结合建造而成的低能耗建筑[1]。最早由德国专家最先提出来并付诸实践, 近几年随着我国建筑节能的不断发展深入, 低能耗的被动房项目也在各个地区推行实施。由于被动式建筑与普通节能建筑相比具有很多独特之处, 因此在利用现有规范对其施工后期进行能效测评时, 也会凸显出很多不同, 值得我们进行研究和探讨。

1 被动式建筑的设计特点

目前, 被动式建筑的设计建造标准主要参考德国的被动房标准, 与我国目前实施使用的建筑节能标准有很大差异, 主要体现在以下几点:

a.用一次能源消耗量作限制性指标, 对建筑的采暖能耗、制冷能耗和建筑物的总能耗做限制。

b.对建筑物的整体气密性进行了严格的规定并要求必须安装带有高效热回收装置的通风设施, 强调建筑物首先要满足建筑热工的要求, 严禁结露发霉, 然后才是对建筑物能耗的要求。

c.注重室内舒适度要求, 充分利用自然通风、自然采光, 并对室内温湿度、新风量都提出了具体要求。

d.被动式建筑是通过能耗模拟计算出一次能源并最终通过建筑实际的一次能源消耗量判定其是否为节能建筑。

2 被动式建筑的技术特点

被动式建筑在显著提高室内环境舒适性的同时, 可大幅度减少建筑使用能耗, 最大限度地降低对主动式机械采暖和制冷系统的依赖[1]。

2.1 外围护结构保温性能

建筑围护体系主要由外墙、屋面和外窗组成, 加强围护体系的保温性能是“被动房”建筑设计和建造中最为重要的技术措施。根据德国被动房标准的要求, 房屋的外墙与屋顶保温隔热性能要求足够好, 传热指标应能满足其传热系数≤0.15 W/ (m2·K) ;窗洞口节点部位、女儿墙节点部位必须保证保温体系的连续性而不能出现“热桥”;外窗在满足采光的同时, 窗的传热系数足够低, 不大于0.8 W/ (m2·K) , 通常要采用三层玻璃的门窗产品[2]。

2.2 建筑整体气密性

为了避免建筑室内出现局部的冷凝受潮, 减少室内的热损失, 被动建筑对建筑的整体气密性提出了严格规定并制定了检测方法, 要求在室内外50 Pa压力差的情况下, 每小时的空气渗透量不能超过建筑总容积的60%[3]。这不仅仅要求选用高性能门窗材料, 而且对建筑节点密封方面也提出了更高的要求。

2.3 机械送风及热回收技术

优越的外保温性能和房屋气密性能, 能保持室内外热量不会过多的传递, 进而实现房间冬暖夏凉的效果。但是外窗过于严密, 又会导致通风换气的不便, 因此被动建筑需采用通风效率达75%以上的高效热回收新风设备来满足人体的新风量需求[4], 在每次换气时将能量损失降到最低。

2.4 可再生能源利用

被动式建筑提倡利用可再生能源来替代常规采暖制冷设备对不可再生能源的消耗[5], 目前众多成熟的可再生能源利用技术被广泛应用于被动房建筑中, 包括太阳能热水采暖技术、太阳能光伏发电技术、地源热泵技术和生物质能热电联产技术等。

3 被动式建筑的能效测评技术探讨

由于被动式建筑相对于国内节能建筑而言有很多不同之处, 因此采用常规建筑能效测评方法对被动式建筑进行测评时, 也会体现出其不同特点。我们以夏热冬冷地区被动式居住建筑为例, 依据DGJ32/TJ135-2012《民用建筑能效测评标识标准》对其进行理论能效测评模拟, 探讨其被动式建筑在能效测评中的不同特点。

3.1 基础项

依据能效测评规范, 基础项通过软件评估的方法, 计算建筑物单位建筑面积供暖空调全年能耗量以及单位面积全年能耗量, 从而得出该建筑的相对节能率。由于被动式建筑采用了保温性能良好的外围护结构, 高性能门窗玻璃, 因此在节能模拟计算中具有一定的优势。

虽然被动式建筑很容易达到能效测评基础项的要求, 但还无法评价其达到自身的节能要求, 这是因为在被动式建筑中采用一次能源消耗量做限制性指标, 而不用50%或65%这类的相对指标或耗热量指标来表示建筑物能耗的高低;考虑了建筑的整体总能耗, 而不是仅对采暖或制冷做限制设计和规划, 这点与普通节能建筑不同。

3.2 规定项

一般居住建筑中很少采用空调系统因此我们把规定项中空调系统部分省去, 就围护结构与照明系统部分对被动式建筑进行测评, 具体测评内容见表1。

根据被动式建筑的设计技术特点可以看出, 在围护结构方面, 被动式建筑很容易满足规定项的需要。被动式建筑非常重视门窗的气密性和保温节点的处理, 采用高效节能保温门窗型材, 三层中空玻璃, 有效地保证了外窗的气密性;在门窗洞口等保温节点、冷热桥处理上, 被动式建筑业也有其独到之处, 采用特制的保温节点构件材料、阻断冷热桥的连接装置, 并精益求精, 连门窗附框、保温锚栓等小部件上也采用了保温措施。被动式建筑充分利用自然采光, 对窗墙比没有限制, 因此外窗的开启面积也很容易满足规定要求。

在被动式建筑中虽然没有把照明系统做特殊说明, 但将其照明能耗也纳入到建筑物的总能耗中作为限制指标, 因此对其照度和照明功率密度的设计与《建筑照明设计标准》GB50034中相关要求应相差不远。

3.3 选择项

被动式建筑中除了常规的保温节能措施外, 还采取了其他许多新的节能技术, 例如:注重可再生能源的利用, 充分利用太阳能、地热能、风能等可再生能源, 以此减少一次能源的使用量, 因此在能效测评选择项测评中, 被动式建筑也具有一定的优势。

被动式建筑十分注重室内舒适度, 它要求室内相对湿度在是40%~60%, 温度控制在18℃~26℃, 并且新风量必需满足人体需求, 强调充分利用自然通风、自然采光, 安装带有高效热回收装置的通风设施, 室外气候条件在舒适范围内, 尽可能不启动设备对室内调节而利用自然通风。被动式建筑提倡建筑外窗遮阳, 但规定不能因为遮阳降低制冷能耗而提高了照明能耗。因此对照表2中能效测评选择项内容, 被动式建筑在1、2、3、4等方面都具有一定的得分优势, 与普通节能建筑相比, 更容易满足建筑能效测评两星的要求。

4 结语

被动式建筑具有显著的节能效果, 良好的室内舒适度, 与普通节能建筑相比在能效测评上更容易满足各项指标的规定要求。除此之外, 在建筑整体气密性、门窗、保温节点的处理上还具有自己的技术特点, 目前被动式建筑在我国还处于局部试点阶段, 尤其在夏热冬冷地区还未大面积推广, 但可以肯定被动式建筑是未来建筑节能的发展趋势, 因此加强对被动房技术的研究, 制定适应夏热冬冷地区环境下的被动房技术标准, 为推动被动房建设发展提供技术服务是我们今后的工作重点。

参考文献

[1]张小玲.被动房—房屋发展的必然趋势[J].动感 (生态城市与绿色建筑) .2015, (01) .

[2]陈栋梁.夏热冬冷地区“被动房”建设实践与思考[J].建设科技.2014, (11)

[3]卢求.德国被动房超低能耗建筑技术体系[J].动感 (生态城市与绿色建筑) .2015, (01)

[4]邱乐.德国被动房在大连地区多层住宅中的设计与应用研究[D].大连:大连理工大学, 2014.

绿色数据中心能效测评规范篇4

关键词：数据中心,能效测评规范,综合能效比EER,吞吐量

0 引言

“绿色”一词如今已成为世界性的流行词, 建设绿色节能的世界环境更是在全球范围内达成了广泛的共识。政府也更加重视绿色节能的问题, 在国内的各个行业都大力推行了绿色节能的产业方针。长久以来, 耗电量巨大的数据中心一直都是政府及企业首席信息主管们的心头之痛。根据美国节能联盟 (Alliance to Save Energy) 资料显示, 以目前的增长速度继续下去, 如果数据中心的能效保持不变, 那么互联网数据中心的电费和用电需求将在不到10年的时间内翻倍, 如果按照这样的速度发展下去, 越来越多的企业将面临“买得起, 用不起”的尴尬境地。根据伯克利构架国家实验室的报告显示, 在2005年到2010年之间电费的支出差不多增长了一倍。而且由于全球“能源危机”的呼声愈演愈烈, 能源也在变得更为稀缺和昂贵, 不断攀升的能源成本正在逐渐成为企业的巨大负担, 如何有效降低能耗支出, 已经成为政府、企业首席信息主管们急需解决的问题。在如此严峻的形势下, 打造“绿色数据中心中心 (以下简称IDC) ”已迫在眉睫。

1 能耗性能比测试与计算方法

1.1 IDC机房交换机/路由器

1.1.1 综合能效比计算方法

路由器与交换机产品设备的能效受设备的配置、业务流量大小、设备的应用环境等因素的影响比较大, 因此采用产品综合能效比的方法评价路由、交换机的设备能效水平, 充分考虑到产品的配置及流量的影响。

综合能效比计算方法如下:

IDC路由器、交换机能效比计算中n参数的选取说明:

n参数据的选取:IDC应用为路由器的一种应用场景, 因此将产品综合能效评价方法中的配置选为一种 (n=1) , 选择一种网络中典型应用的设备模型作为此类设备的能效考核标准;综合功耗P的计算方法:

对于给定的一种配置模型, 设备的综合功耗的计算方法如下式所示:

a, b, c为系统在不同负荷下的为u1, u2, u3时的权重系数。

其中:

u1%、u2%、u3%分别为100%、30%、0%;

a、b、c分别为0.1, 0.7, 0.2。

Pu%测试在64字节下进行。

设备吞吐量T的计算方法:

对于给定的一种设备配置模型, T为被测设备在IMIX模型下能够达到的吞吐量, 依照NLANR对互联网真实的统计分析得出的模型进行测试。在NLANR推荐的IMIX分布模型中, 需要将长度为64字节、594字节和1518字节的数据包混合在一起发送给被测设备。这三类数据包数量混合的比例依次为64字节:594字节:1518字节=7:4:1。

其中:

T64、T594、T1518分别是被测设备分别在帧长64字节、594字节、1518字节下的吞吐量。

T64、T594、T1518按以下公式的定义计算得出:

其中:

Rx1:被测设备每秒传输处理的最大上行的数据速率。

Rx2:被测设备每秒传输处理的最大下行的数据速率。

X:数据包长度

Y:包开销长度

1.1.2 测试设备配置要求

(1) 对于机架式设备, 每种类型端口 (10/100M、GE、10GE) 都需要选择其中包转发率最大的业务单板进行测试, 主控板也要选择包转发率最大的。

(2) 在不影响设备的基本性能和功能的前提下, 在测试中可以去掉冗余的可插拔模块或让某些模块停止工作, 包括备用电源、备用主控板等。

(3) 所有端口要求均处于工作状态。

(4) 对于同时支持AC和DC电源的设备, 可任意选择使用哪种电源。

(5) 对于POE设备, 不使能POE供电功能。

(6) 网线采用标准5m网线。

(7) 被测端口使用本规范推荐的光模块。

(8) 测定过程中不允许改变被测设备的硬件配置, 以及通过命令关闭相关功能。

1.2 服务器及其他计算机设备

1.2.1 机架式服务器

机架式服务器的能耗比测试采用SPECPower的测试方法。

服务器配置

操作系统:企业版Windows2003 64bit R2+SP2

或企业版Windows2008 64bit+SP1

测试软件:SPECPower_ssj2008

风扇的配置:常温下的自然调速。

电源的配置:根据实际应用原则, 若有交流和直流两种电源, 应都进行测试, 若有冗余设计, 电源应备份卸载与操作系统无关的程序。

该组网包括被测服务器系统SUT、控制和采集系统CCS、功耗分析器和温度传感器。控制和采集系统主要用来监视及调控被测试系统的负载水平和记录测试数据;功率计则用于测试被测服务器的功耗, 记录测试过程中的所有采样数据;温度传感器则记录不同负载水平下的测试环境温度。

1.2.2 刀片式服务器

刀片服务器的测试环境与机架服务器相同。

2 设备管理要求

2.1 基本要求

系统能提供系统各单元、模块、运行状态、温度、功耗等信息的监控和告警功能, 便于系统维护。

设备采用风扇调速, 风扇转速随温度变化散热效率, 风扇调速优选PWM调速, 降低系统噪音, 提高风扇寿命。

设备支持机框或单板级的功耗检测, 机框级的功耗检测误差<3%。

设备支持分级节能控制模式, 根据不同的业务特性, 通过用户配置能够实现设备节能。

支持风扇的智能调速, 根据实际单板温度进行风扇转速调节, 实现节能和降噪。

对于AC/DC供电的系统, 设备支持功率管理, 能够根据设备单板负载, 实现模块关闭等功率调节手段, 支持节能。

支持单板的掉电节能控制, 对于业务没有开通的业务单板, 支持远程的上、下电控制, 从而支持节能。

2.2 划分吞吐量等级的测试方法

一些可以提供最大吞吐量下能耗结果的基准测试, 在原理上也支持驱动系统工作在不同的负荷等级。由于不同工作负荷等级下服务器设备的能耗会不同, 在这类基准测试中, 应该通过允许通过驱动程序令系统工作在零到最大吞吐量之间的若干中间点上, 来增加测试的准确性。

基于吞吐量的基准测试需要有以下几个步骤:

(1) 系统做好测试准备;

(2) 基准工作程序启动环境监测;

(3) 有必要的话, 启动初始化校验程序来确定最大吞吐量;

(4) 计算中间测试目标点;

(5) 重复操作:

(1) 工作程序启动基准测试工作在吞吐量X处。X的初始值为最高目标吞吐量, 每次操作都减少一定的量直到零吞吐量点, 即“动态闲置 (Active-idle) ”点;

(2) 等待30秒 (或者基准测试所需的同步和达到稳态的时间) ;

(3) 工作程序启动能耗测量;

(4) 工作程序收集能耗和性能的测试数据;

(5) 工作程序结束测试数据的采集;

(6) 等待30秒 (或者基准测试所需的同步时间) ;

(7) 基准部分完成;

(8) 工作程序至少等待10秒 (或者按照同步的需求) ;

(6) 工作程序停止环境监测;

(7) 工作程序对能耗性能数据进行后处理。

2.3 确定目标最大吞吐量

最大吞吐量是决定吞吐量步长的依据, 因此确定最大吞吐量是一个关键需求。当然, 原始的基准测试一般也将确定最大吞吐量作为在运行步骤的一部分, 但可测能耗的基准测试是在原始的基准测试的改进, 所得到的结果也可能会与先前的基准有所不同。有多种方法可以测最大吞吐量。只要保证基准的测试与测试之间使用同一种方法, 每一个方法都是可用的。有如下的几种方法可供选择:

(1) 启动基准测试以高负荷运行一次, 将测试数据作为最大吞吐量;

(2) 启动基准测试高负荷运行三次, 将第二次和第三次的平均值作为最大吞吐量。或者是启动基准测试高负荷运行多次, 以最后两次的测试结果取平均值作为最大吞吐量;

(3) 高负荷运行基准测试多次。当工作程序认为本次测试结果低于上次时, 再次运行基准测试, 并且计算最后三次的平均值作为最大吞吐量;

(4) 将最大吞吐量设置为任意值。

尽管以上的任意一种方法都可以使用, 仍然建议基准驱动程序采用上述方法的前三种用于正式的基准测试。这三种方法都可用自动化的方法来确定目标最大吞吐量。当然, 基准驱动程序也可以支持另一些算法, 包括之前提到的最后一种方法, 这样可以在工程或学术需要的情况下, 通过多次设定相同的最大吞吐量来获得可控和可重复的测试。

3 能源之星标准与测试方式

能源之星计划于1992年由美国环保署 (EPA) 启动, 目的是为了降低能源消耗及减少发电厂所排放的温室效应气体。此计划并不具强迫性, 自发配合此计划的厂商, 就可以在其合格产品上贴上能源之星的标签。最早配合此计划的产品主要是计算机等信息电器, 之后逐渐延伸到电机、办公室设备、照明、家电等等。能源效与电源管准则 (Energy Efficiency and Power Management) 只有符合以下所之要求事项的计算机, 才具有能源之星资格。

3.1 能源之星对设备的要求

第一期要求事项 (Tier 1 Requirements) -2007年7月20日开始生效。

电源供应器的能源效要求事项:

使用在计算机的内部电源供应器:在评定输出 (rated output) 的20%、50%与100%时之效至少80%, 且在100%评定输出时的电因数 (Power Factor) ≥0.9。

使用在计算机的外接式电源供应器:必须具备能源之星资格或是符合能源之星单一电压交流-交流与交流-直流外接式电源供应器之要求事项中有关无负载与操作模式时之能源效规定, 有关能源之星规格标准与合格产品清单, 可得www.energystar.gov/powersupplies网页。

3.2 操作模式能源效要求事项

桌面计算机项目的待机准则 (Idle Criteria) :针对测定待机态用电量之目的, 桌面计算机 (包括整合式计算机、桌上型衍生服务器与游戏主机) 必须要具备以下所定义之A、B、C类别资格。

A类 (Category A) :所有符合B类或C类定义的桌面计算机, 在考量能源之星资格准则时将被视为是A类产品。

B类 (Category B) :要取得B类产品之资格, 桌面计算机必须具备多核心处器或是具备超过一个个别处器, 且最少具有1G的系统内存。

建筑能效测评篇5

随着社会的进步和发展, 电能质量问题已经成为当今电力学科领域内的重大课题。电力能效测评系统, 是在国家大力提倡“节能减排”的大背景下提出的为智能电网服务的高效节能系统。电能质量监测是指计算机技术、数据库技术、网络通信技术为依托, 结合电网中各个监测点构建成一个完整的电能质量监测网络, 能够对电网中电压、谐波以及三相不平衡进行实时、连续监测并有报警功能, 是电力能效测评系统不可或缺的一部分。

其中, 电压波动和闪变已成为威胁许多重要用户供电可靠性的主要原因之一, 必须对其进行有效的监视与抑制[1]。国内电能质量分析仪多以工控机为主要结构, 体积大、重量大、不便于携带使用[2]。

本研究提出一种采用GPRS无线传输的闪变监测系统, 将该系统接入实时的电力能效测评系统。

1 闪变监测系统的整体构成

闪变监测系统主要由下位机、上位机以及传输系统组成。其中TMS320LF2407A芯片进行闪变参数的实时计算, 经过GPRS无线传输系统, 由PC负责数据的显示、统计、存储和通讯等, 具有较好的人机界面和较强的计算能力, 而且可以实现电能质量的实时测量[3]。

1.1 下位机系统的构成

(1) 数据采集。包括数据的采样和计算。

(2) 数据处理。将采集的数据变换格式并计算处理电压波动与闪变。

(3) 数据传输。包括下位机内部数据与上位机之间的通信传输 (主要是通过无线通信) 。

1.2 上位机系统的构成

(1) 数据传输。与下位机间的数据通信与传输。

(2) 数据分析。对采集的数据进行统计, 形成文件、报表及曲线、图形等。

(3) 数据文件管理。系统管理监测的数据文件。

整个能效监测系统的构成如图1所示。

2 闪变测量方法

闪变是电网电压的波动所引起的灯光闪烁对人眼视觉产生的刺激, 其以灯光闪烁对人眼视感的影响来反映供电电压的波动程度, 是根据人眼视感度曲线对电压波动信号进行相应处理后获得的[4]。闪变可以分为短时间闪变Pst和长时间闪变值Plt。

目前常用的电压波动的检测方法有平方检测法、有效值检测法、整流检测法、小波分解和同步检波法等[5]。

其中, 平方检测法具有简单, 便于数字化实现等优点, 也是IEC推荐的方法。该系统采用该种方法。

为了直观了解电压的波形变化, 常抽象地将恒定不变的工频电压看作载波, 将波动电压看作调幅波, 即:

若调幅波为单一频率的正弦波, 则v (ωFt) =VmcosωFt。按照平方检测法, 将u (t) 平方:

项中除了有直流分量外, 还含有其他频率分量, 滤波后便可实现解调, 得到调幅波频率分量:

闪变测量环节总体上可分为3部分:第一部分为电压输入适配调整;第二部分模拟视觉系统模型, 即灯一眼一脑环节的频率响应特性, ;第三部分对测量到的瞬时闪变视感度进行统计分析。闪变测量各环节如图2所示。

框1, 模拟灯的作用和特性:通过平方解调器对电压波动分量进行解调, 获得与电压变动成线性关系的电压。

框2和框3, 由带通滤波器和加权滤波器构成。带通滤波器解调出反应电压波动的调幅波:具体设计时, 带通滤波器采用截止频率为0.05 Hz的1阶高通滤波器和截止频率为35 Hz的6阶巴特沃斯低通滤波器来实现。该设计选择6阶巴特沃斯低通滤波器 (截止频率为35 Hz) , 其传递函数为:

其中:ω=2π×35, b1=3.864, b2=7.464, b3=9.141, b4=7.464, b5=3.864, b6=1.0。

高通滤波器 (截止频率为0.05 Hz) 的传递函数为:

其中:ω=2π×0.05。

加权滤波器反映了人对60 W、230 V钨丝灯在不同频率的电压波动下照度变化的敏感程度。视感度加权滤波器的传递函数用灯一眼一脑环节的传递函数来表示:

框4, 平方器和一阶滤波器模拟人脑神经对视觉反映和记忆效应。一阶低通滤波器用来实现平滑滤波, 其传递函数为:

其输出S (t) 反映了人的视觉对电压波动的瞬时闪变感觉水平;

框5, 用来进行闪变的统计分析, 在10min观察期内, 对上述信号进行统计计算, 最终得出瞬时闪变值。

输出的S (t) 等间隔采样 (采样频率要求不小于70 Hz, 要远高于闪变的停闪频率35 Hz) , 对其分级计时作统计评定, 求出累积概率函数CPF, 最后给出短时闪变值Pst和长时闪变值Plt尺[6]。

3 闪变检测Simulink仿真

3.1 仿真方法

本研究使用Matlab/Simulink软件建立的IEC平方检测法仿真模型如图3所示。

3.2 实验结果及分析

本研究用8.8 Hz, 波动量为0.25%的调幅波对工频电压进行调制后的波动电压为例进行仿真。经视感度加权滤波器后所检测出来的调幅波与原始条幅波基本一致。

平滑滤波后, 经过系数处理, 即得到s (t) 的曲线, 仿真的瞬时闪变视感度曲线s (t) 曲线及其局部放大图如图4、图5所示。可以看出s达到规定值1。

对模型中调幅波取不同的频率和波动量, 可得到不同幅值及频率下的Pst, 结果如表1所示。

S (t) 的理论值为1, Pst的理论值为0.714。由仿真结果可见, 闪变测量误差在±0.05的范围内。测量误差在±5%以内满足IEC标准规定的精度要求[7]。在低频段, 所测量出的Pst失真较大, 这主要是因为视感度加权滤波器在低频段幅频特性不佳的缘故[8]。

4 GPRS无线传输实现

本研究在各用电点安装WJZ-VI型电能监测仪, 由内置电信号采集装置进行采集, 经TMS320LF2407A芯片进行采样平法滤波计算得到短时闪变值数据。TMS320 LF2407A芯片设有一个异步串行外设通信口 (SCI) 和一个同步串行外设通讯口 (SPI) , 监测仪通过SCI串口连接GPRS无线通信模块, 该模块为EGSM900/GSM1800双频, 最大发射功率为EGSM900 Class4 (2 W) 或DCS1800 Class1 (1 W) , 接收灵敏度-106 d Bm。采集点将闪变数据 (部分采集点距离较近, 先采用RS485线互连, 将数据汇集, 通过无线模块统一打包) 打包发送至移动通信骨干网, 再通过VPN专网与主站通信[9]。

计算机主站配置固定的IP地址, 移动通信商提供VPN专网通道路由接受GPRS数据包, 将其剥离还原为原始数据存入Oracle数据库。整个GPRS无线传输流程如图6所示。

5 系统实施方案

电力能效测评系统旨在建立一种能综合监视电网、用电设备的方法, 能够详细记录、分析用电异常或电能质量问题是由哪一个或哪几个点引起的, 准确地判断故障的来源, 并协助确定正确的解决方案[10]。该方案同时能够分析系统电能趋势和事件, 预测系统趋向, 执行有预测性的维修, 提供改进的电能质量和用电情况。

本研究对于接入电力能效测评系统的用电单位进行监测, 例如, 在藏书楼设置数据采集点, 整个电力能效测评系统简图如图7所示。

校园用电信息就可在能效测评系统的远程操作界面中获取, 操作界面如图8所示。

6 结束语

本研究设计的闪变监测装置选定DSP+PC的方式作为整个监测装置的载体, 利用DSP强大的计算能力和计算机丰富的资源, 给出了整个装置软硬件设计框图, 并仿真了IEC给出的电压闪变的平方检测法, 验证其接入电力能效测评系统进行实时在线监测的可行性。

在能效测评系统中, 用户通过无线网络可以很方便地从远端获取电能质量信息, 通过使用远程控制技术, 准确评测电力能效, 实现电压波动的实时获取以及生成定制的报表, 从而为后期的闪变抑制及故障检测提供技术保障, 有较大的推广应用价值。

参考文献

[1]肖湘宁.电能质量分析与控制[M].北京:中国电力出版社, 2004.

[2]丁屹峰, 程浩忠, 占勇, 等.电能质量监测技术现状及发展[J].中国电力, 2004, 37 (7) :16-19.

[3]范寿康, 尹磊, 曲丽荣, 等.DSP技术与DSP芯片[M].北京:电子工业出版社, 2007.