淺談建筑供配電自動化系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

張平平 韓青男

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及科技的進步，供電自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)以及變配電智能裝置制造技術(shù)都取得巨大的進展，建筑業(yè)的信息化、數(shù)字化成為傳統(tǒng)建筑技術(shù)革新的趨勢，這對供配電系統(tǒng)提出了更高的要求，推進與發(fā)展供配電自動化技術(shù)成為必然。本文對建筑供配電自動化控制系統(tǒng)做出了闡述。

關(guān)鍵詞：供配電；自動化；系統(tǒng)；應(yīng)用

電力系統(tǒng)是指由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。為實現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對電能的生產(chǎn)過程進行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的電能。供配電系統(tǒng)的出現(xiàn)，使電能得到廣泛應(yīng)用，推動了社會生產(chǎn)各個領(lǐng)域的變化，開創(chuàng)了電力時代，出現(xiàn)了近代史上的第二次技術(shù)革命。電力系統(tǒng)的發(fā)展程度和技術(shù)水準(zhǔn)已成為各國經(jīng)濟發(fā)展水平的標(biāo)志之一。

1.供配電自動化

自動化配供電是智能建筑自動化管理系統(tǒng)的一個重要組成部分，自動化配供電系統(tǒng)是與數(shù)據(jù)通信、圖形現(xiàn)實、人機接口以及輸入輸出接口技術(shù)相結(jié)合，以計算機局域網(wǎng)絡(luò)為通信基礎(chǔ)，以計算機技術(shù)為核心，具有分散控制和集中管理的功能，是智能建筑系統(tǒng)進行綜合控制管理的統(tǒng)一體。

2.建筑配供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成

建筑供配電系統(tǒng)是整個建筑物的動力系統(tǒng)，它為建筑物內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和安防系統(tǒng)等提供正常運轉(zhuǎn)所需的電力能源。供配電自動控制系統(tǒng)包括兩個方面的重要內(nèi)容：其一是采用微機對系統(tǒng)進行監(jiān)控。供配電微機監(jiān)控一般分為集中式和分散式兩種。集中式即對所有的二次設(shè)備按功能劃分進行控制和管理，集中控制是將所有的電纜集中在中央控制室進行管理；分散式的裝置是指將所有的繼電保護等按功能不同安裝到各個開關(guān)柜上，達到保護功能分散化，系統(tǒng)控制統(tǒng)一化的效果；其二是遙控操作，對斷路器、電動隔離開關(guān)進行自動遙控操作，對系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。建筑供配電自動化一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站級層和間隔層以及設(shè)備層三部分組成。站級層由能實現(xiàn)通訊及遠(yuǎn)傳功能的前置機和能實現(xiàn)實時監(jiān)控功能的后置機組成。它能將采集到的電氣設(shè)備的運行狀況、實施數(shù)據(jù)和有關(guān)發(fā)生事件的信息上傳到監(jiān)控中心的通信管理機，同時接受和執(zhí)行監(jiān)控主機下達控制命令；間隔層則由測控單元組成，繼電器的獨立保護功能，能提高系統(tǒng)運行的可靠性和維護能力。它與開關(guān)、保護、變壓器、直流屏、發(fā)電機等一次設(shè)備直接通信，能實現(xiàn)模擬信息、數(shù)字信息、電能信息的采集、傳輸和控制；設(shè)備層一般由計算機控制系統(tǒng)，以太網(wǎng)交換機、服務(wù)器組成，通過計算機軟件對采集和傳送來的信息進行處理，執(zhí)行操作員發(fā)出的控制命令。對故障的處理則通過軟件自動進行切換。

3.供配電系統(tǒng)調(diào)試與實現(xiàn)

對供配電系統(tǒng)所有的設(shè)備安裝完成后，對系統(tǒng)軟硬件進行試運行，試運行過程中發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)報警信號頻繁，可通過軟件和功率因數(shù)補償器的資料分析處理。在系統(tǒng)運行正常時，保護管理機見識各個保護單元的工作情況，一旦發(fā)現(xiàn)某一單元工作不正常，立即報告監(jiān)控主機并報告調(diào)度中心，調(diào)度中心或監(jiān)控主機可通過保護管理及下達修改保護定值等命令。在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫編輯有一項掃描周期，整個系統(tǒng)的掃描時間為幾毫秒，系統(tǒng)在一個站所有的設(shè)備掃描完成不超過1秒，功率因數(shù)報警現(xiàn)象屬正常。建筑供配電設(shè)備在配置監(jiān)控系統(tǒng)后，將減少運行人員，發(fā)現(xiàn)事故的瞬間即可在電腦上顯示，原來的人工抄表工作也將被電腦自動生成所代替，從而將減少勞動強度，且可以隨時調(diào)用各種數(shù)據(jù)，高壓倒閘操作也將被計算機鼠標(biāo)按件所替代，大大提高操作的安全性。

4.建筑配供電系統(tǒng)的管理與維護

4.1 配供電系統(tǒng)的管理

建筑供配電系統(tǒng)管理的目的在于保障安全，在電能使用過程中不發(fā)生設(shè)備和人身傷亡事故；滿足用戶對電能可靠性的要求，不隨意斷電；滿足用戶對電壓和頻率的要求，保障電能的優(yōu)質(zhì)輸出；同時力求用電經(jīng)濟，使用費用低。因此，做好建筑供配電系統(tǒng)的管理需配備好專業(yè)的管理人員，建立供電設(shè)備檔案，明確供電系統(tǒng)的產(chǎn)權(quán)分界，做好供電系統(tǒng)的巡視管理、發(fā)電機房管理、配電房管理以及配電室交接班管理工作，堅持做好這幾個方面的工作，才能達成供配電系統(tǒng)的管理目的，保障用戶及供電的安全。

4.2供配電系統(tǒng)的維護

供配電系統(tǒng)的維護主要包括對供電設(shè)備的維護、供電設(shè)備設(shè)施的養(yǎng)護及配電線路的維護三個方面。對供電設(shè)備、設(shè)施的維護分為日常巡視維護和定期檢查保養(yǎng)兩個方面。預(yù)防性的維護和巡視一般在供電系統(tǒng)不停電的條件下進行巡視、觀察、清掃、加油等工作，主要針對設(shè)備的外觀整潔、電器連接部分是否牢固、設(shè)備音響是否正常等，對于非正常狀況下，對設(shè)備進行維修則需要專業(yè)的技術(shù)和對運行質(zhì)量進行分析檢測，按照維護的要求更換、調(diào)整損壞或磨損的零部件，保持設(shè)備的正常技術(shù)。而需要解體檢修的設(shè)備，則應(yīng)該交由原來的廠家或?qū)I(yè)維修部門進行，對到達使用年限而無法正常工作的設(shè)備進行淘汰。對配電線路的維護則分為對架空線路的維護和電纜線路的維護兩個方面。

結(jié)束語：

隨著計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，供配電站自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也不斷發(fā)生變化，其性能和可靠性等都在不斷提高，但在配電網(wǎng)建設(shè)中仍有有電送不上，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱的問題出現(xiàn)。我國供電部門急需提高并廣泛應(yīng)用供配電自動化技術(shù)，實施供配電網(wǎng)整體規(guī)劃，為居民提供更安全、穩(wěn)定、可靠的供配電系統(tǒng)，優(yōu)質(zhì)合格的供電質(zhì)量，完善供配電基礎(chǔ)設(shè)施，才能加快經(jīng)濟發(fā)展，然而，配網(wǎng)改造工作僅僅依靠一次系統(tǒng)的投入是難以適應(yīng)高供電可靠性、高質(zhì)量服務(wù)水平、高效率系統(tǒng)管理的需求，只有在城市配網(wǎng)建設(shè)、改造的同時，進行配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)，才能滿足現(xiàn)代化電網(wǎng)的發(fā)展要求。

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