高等院校校園電網(wǎng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃

李育州

摘要：隨著中國(guó)教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，全國(guó)各個(gè)著名高校都在迅速的膨脹，從學(xué)生的數(shù)量到學(xué)校占地面積，建筑級(jí)別都在發(fā)生著天翻地覆的變化。[1]隨著學(xué)校人員的增加和供電面積的擴(kuò)大，學(xué)校電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐漸成為一個(gè)特定的供電區(qū)域。如何合理優(yōu)化學(xué)校電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，提高可靠性就成為高校后勤人應(yīng)該解決的一個(gè)問(wèn)題。[2]

關(guān)鍵詞：校園供電特點(diǎn);供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則;負(fù)荷預(yù)測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）11-0142-01

1 高等院校校園用電特點(diǎn)

隨著我國(guó)高等教育的普及，高等院校校園建設(shè)規(guī)模迅速擴(kuò)大。隨著高等院校在校人口數(shù)量和建設(shè)規(guī)模的迅速壯大，高等院校校園用電的需求也隨之提高，高等教育院校校園作為一個(gè)特殊的供電區(qū)域，在進(jìn)行電力規(guī)劃工作時(shí)要充分考慮高等教育院校校園供電的特點(diǎn)。

過(guò)去高等教育院校授課方式大多以講授為主，隨著我國(guó)教育行業(yè)的發(fā)展，高等教育院校的教學(xué)方式發(fā)展為講授與實(shí)踐相結(jié)合，在高等教育院校校園內(nèi)建立了供學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)場(chǎng)所，高等院校校園引進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備用的電量多、價(jià)格較為昂貴，加之社會(huì)對(duì)教育行業(yè)的愈發(fā)重視，高等教育院校校園供電規(guī)模、用電負(fù)荷、供電等級(jí)迅速增長(zhǎng)。原有的高等教育院校電網(wǎng)規(guī)劃模式已不適應(yīng)當(dāng)代高等教育院校校園發(fā)展的需求，輸電方式、供電容量、電網(wǎng)設(shè)備選擇等都需要根據(jù)當(dāng)代高等教育院校校園發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃。

在高等教育院校校園電網(wǎng)設(shè)備配置中，高等教育院校校園電網(wǎng)由于用電人口相對(duì)聚集，其全天用電波峰波谷值差距較大，高等教育院校校園電網(wǎng)需充分考慮校園電網(wǎng)這一特點(diǎn)，在規(guī)劃時(shí)充分利用校園電網(wǎng)空余容量，設(shè)計(jì)使用多樣化電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式，杜絕設(shè)備冗余和過(guò)載使用現(xiàn)象產(chǎn)生，同時(shí)降低高等教育院校校園電網(wǎng)故障率，保證校園電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行;在高等教育院校校園電網(wǎng)架設(shè)中，為了校園的美觀和用電的安全性，現(xiàn)代高等教育院校電纜和高壓線(xiàn)鋪設(shè)方式由架空線(xiàn)路鋪設(shè)改為地埋式鋪設(shè)，美化了校園環(huán)境，保證了校園師生安全。根據(jù)高等教育院校校園供電特點(diǎn)，高等教育院校校園需建立運(yùn)行方式多樣、供電容量充足、供電安全可靠的校園電網(wǎng)。

2 高等院校校園電網(wǎng)設(shè)計(jì)原則

為保證高等教育院校校園電網(wǎng)供電可靠性、用電安全性、運(yùn)行靈活性，按如下設(shè)計(jì)原則對(duì)校園電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

校園采用10kV引入環(huán)路供電模式，校園電網(wǎng)采用單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)供電。10kV供電線(xiàn)路經(jīng)校園變壓器變換為380V校園用電輸入各教學(xué)樓，同時(shí)，10kV輸電線(xiàn)路也可以接入各個(gè)重要樓，通過(guò)樓內(nèi)配電室，將10kV電壓等級(jí)線(xiàn)路轉(zhuǎn)化為380V電壓等級(jí)為樓內(nèi)各設(shè)施供電;為保證供電可靠性，校園電網(wǎng)采用環(huán)路供電，當(dāng)校園電網(wǎng)中一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保證校園電網(wǎng)中其他設(shè)備不受影響、繼續(xù)工作。

在電纜線(xiàn)路傳輸方面，為保證校園的美觀和供電線(xiàn)路的安全可靠性。校園電纜鋪設(shè)廢除架空線(xiàn)路鋪設(shè)，將采用地埋式鋪設(shè)，同時(shí)，為方便后期線(xiàn)路維護(hù)、降低線(xiàn)路低輻射，校園將鋪設(shè)電纜和通訊管道，使校園電網(wǎng)傳輸網(wǎng)格化。

為保證高等教育院校校園供電可靠性和可操作性。校園電網(wǎng)在規(guī)劃過(guò)程中采用各樓宇終端負(fù)載采用雙進(jìn)線(xiàn)設(shè)計(jì)，保證各樓宇供電系統(tǒng)的供電可靠性。同時(shí)，樓宇供電系統(tǒng)選用速斷、過(guò)流、零序電壓、零序電流保護(hù)，保證其供電系統(tǒng)供電可靠性，樓宇供電系統(tǒng)變壓器配置速斷、過(guò)流、差動(dòng)、過(guò)負(fù)荷、零序保護(hù)等變壓器電量保護(hù)保護(hù)，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)迅速切斷電源，保證其他樓宇系統(tǒng)供電可靠性，同時(shí)為保證時(shí)刻檢測(cè)樓宇變壓器運(yùn)行狀況，在變壓器器內(nèi)部設(shè)置瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)等變壓器非電量保護(hù)，時(shí)刻監(jiān)測(cè)變壓器變壓器內(nèi)部情況，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)切除變壓器供電保證變壓器使用壽命，一系列樓宇繼電保護(hù)系統(tǒng)的配置，確保了用電樓宇供電系統(tǒng)用電的安全性，當(dāng)樓宇供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)切除故障，大大減小了故障停電范圍。同時(shí)，各樓宇配電室配置溫度、濕度、煙霧等報(bào)警配置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電室工作環(huán)境，保證樓宇供電系統(tǒng)配電室的工作安全。

3 高等院校校園供電系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)

在高等教育院校校園電網(wǎng)規(guī)劃中，對(duì)于高等教育院校校園供電系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)至關(guān)重要，為保證供電系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可行性，現(xiàn)采用新型電網(wǎng)預(yù)測(cè)模型。

高等教育院校校園電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)“模糊理論”模型，該模型根據(jù)數(shù)學(xué)推理，利用微積分方程和有限數(shù)列等公式，明確電網(wǎng)規(guī)劃中各闡述之間的關(guān)系，然后根據(jù)現(xiàn)有高等教育院校工程數(shù)據(jù)，對(duì)不明確的電網(wǎng)工程數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，“模糊理論”預(yù)測(cè)模型就是在一定范圍、一定時(shí)間內(nèi)，根據(jù)固有的原始數(shù)據(jù)比例，采用一定的數(shù)據(jù)處理方法，各原始數(shù)據(jù)之間的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷進(jìn)行進(jìn)一步預(yù)測(cè)。

高等教育院校校園電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系專(zhuān)家系統(tǒng)”方法，該方法將大量的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法和經(jīng)驗(yàn)輸入進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)以具有記憶、數(shù)據(jù)分析、自主學(xué)習(xí)、優(yōu)化計(jì)算等一系列功能，通過(guò)原始數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái)高等教育院校校園供電系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。

4 總結(jié)

本文順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，總結(jié)歸納了當(dāng)代高等教育院校校園供電系統(tǒng)的特點(diǎn)，根據(jù)高等教育院校的要求，對(duì)高等教育院校校園電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則進(jìn)行制定，形成校園電網(wǎng)設(shè)計(jì)的總體框架，最后，介紹了校園電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的最新方法，為高等教育院校校園供電系統(tǒng)建設(shè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛燕.微電網(wǎng)系統(tǒng)在某大學(xué)校園的應(yīng)用[J].城市建筑，2019，16（11）：89-92.

[2]吳燕，李雪梅，朱潔琳.校園新能源微電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目收益分析和社會(huì)效益評(píng)價(jià)[J].建筑節(jié)能，2018，46（11）：132-136.