淺談建筑供配電自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張平平 韓青男

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，供電自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及變配電智能裝置制造技術(shù)都取得巨大的進(jìn)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(shì)，這對(duì)供配電系統(tǒng)提出了更高的要求，推進(jìn)與發(fā)展供配電自動(dòng)化技術(shù)成為必然。本文對(duì)建筑供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)做出了闡述。

關(guān)鍵詞：供配電；自動(dòng)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(fèi)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個(gè)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(duì)電能的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、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(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，開創(chuàng)了電力時(shí)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(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。

1.供配電自動(dòng)化

自動(dòng)化配供電是智能建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，自動(dòng)化配供電系統(tǒng)是與數(shù)據(jù)通信、圖形現(xiàn)實(shí)、人機(jī)接口以及輸入輸出接口技術(shù)相結(jié)合，以計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)為通信基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)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(jìn)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(gè)建筑物的動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)所需的電力能源。供配電自動(dòng)控制系統(tǒng)包括兩個(gè)方面的重要內(nèi)容：其一是采用微機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。供配電微機(jī)監(jiān)控一般分為集中式和分散式兩種。集中式即對(duì)所有的二次設(shè)備按功能劃分進(jìn)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(jìn)行管理；分散式的裝置是指將所有的繼電保護(hù)等按功能不同安裝到各個(gè)開關(guān)柜上，達(dá)到保護(hù)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(duì)斷路器、電動(dòng)隔離開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)遙控操作，對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。建筑供配電自動(dòng)化一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站級(jí)層和間隔層以及設(shè)備層三部分組成。站級(jí)層由能實(shí)現(xiàn)通訊及遠(yuǎn)傳功能的前置機(jī)和能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能的后置機(jī)組成。它能將采集到的電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況、實(shí)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(jī)，同時(shí)接受和執(zhí)行監(jiān)控主機(jī)下達(dá)控制命令；間隔層則由測(cè)控單元組成，繼電器的獨(dú)立保護(hù)功能，能提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和維護(hù)能力。它與開關(guān)、保護(hù)、變壓器、直流屏、發(fā)電機(jī)等一次設(shè)備直接通信，能實(shí)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，以太網(wǎng)交換機(jī)、服務(wù)器組成，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)采集和傳送來(lái)的信息進(jìn)行處理，執(zhí)行操作員發(fā)出的控制命令。對(duì)故障的處理則通過(guò)軟件自動(dòng)進(jìn)行切換。

3.供配電系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)現(xiàn)

對(duì)供配電系統(tǒng)所有的設(shè)備安裝完成后，對(duì)系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行試運(yùn)行，試運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)報(bào)警信號(hào)頻繁，可通過(guò)軟件和功率因數(shù)補(bǔ)償器的資料分析處理。在系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，保護(hù)管理機(jī)見識(shí)各個(gè)保護(hù)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(bào)告監(jiān)控主機(jī)并報(bào)告調(diào)度中心，調(diào)度中心或監(jiān)控主機(jī)可通過(guò)保護(hù)管理及下達(dá)修改保護(hù)定值等命令。在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)編輯有一項(xiàng)掃描周期，整個(gè)系統(tǒng)的掃描時(shí)間為幾毫秒，系統(tǒng)在一個(gè)站所有的設(shè)備掃描完成不超過(guò)1秒，功率因數(shù)報(bào)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(yùn)行人員，發(fā)現(xiàn)事故的瞬間即可在電腦上顯示，原來(lái)的人工抄表工作也將被電腦自動(dòng)生成所代替，從而將減少勞動(dòng)強(qiáng)度，且可以隨時(shí)調(diào)用各種數(shù)據(jù)，高壓倒閘操作也將被計(jì)算機(jī)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(hù)

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(guò)程中不發(fā)生設(shè)備和人身傷亡事故；滿足用戶對(duì)電能可靠性的要求，不隨意斷電；滿足用戶對(duì)電壓和頻率的要求，保障電能的優(yōu)質(zhì)輸出；同時(shí)力求用電經(jīng)濟(jì)，使用費(fèi)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(jī)房管理、配電房管理以及配電室交接班管理工作，堅(jiān)持做好這幾個(gè)方面的工作，才能達(dá)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(hù)

供配電系統(tǒng)的維護(hù)主要包括對(duì)供電設(shè)備的維護(hù)、供電設(shè)備設(shè)施的養(yǎng)護(hù)及配電線路的維護(hù)三個(gè)方面。對(duì)供電設(shè)備、設(shè)施的維護(hù)分為日常巡視維護(hù)和定期檢查保養(yǎng)兩個(gè)方面。預(yù)防性的維護(hù)和巡視一般在供電系統(tǒng)不停電的條件下進(jìn)行巡視、觀察、清掃、加油等工作，主要針對(duì)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(duì)于非正常狀況下，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修則需要專業(yè)的技術(shù)和對(duì)運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行分析檢測(cè)，按照維護(hù)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(lái)的廠家或?qū)I(yè)維修部門進(jìn)行，對(duì)到達(dá)使用年限而無(wú)法正常工作的設(shè)備進(jìn)行淘汰。對(duì)配電線路的維護(hù)則分為對(duì)架空線路的維護(hù)和電纜線路的維護(hù)兩個(gè)方面。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，供配電站自動(dòng)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(wèn)題出現(xiàn)。我國(guó)供電部門急需提高并廣泛應(yīng)用供配電自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)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(jì)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(shí)，進(jìn)行配電自動(dòng)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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