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摘要:建筑供配电自动化系统是现代自动化控制技术在建筑供配电系统中应用的结果,建筑供配电自动化系统建设本身具有着一定的专业性与复杂性,因此,必须要结合建筑工程的实际,充分考虑各方面的要求与影响因素,对其进行科学的设计。基于此,本文主要结合一些成功的运用经验对建筑供配电自动化系统设计与实现进行分析探讨。
关键词:建筑供配电;自动化系统设计;实现
1、前言
由于科技进步,现代化建筑不断发展,多功能,多元化的智能建筑物不断涌现,对供配电系统提出了更高的要求,在这样的大环境下,供配电自动化应运而生。做好供配电自动化系统的设计与建设,将满足建筑现代化建设的要求,加快现代化电网发展的步伐。
2、建筑供配电自动化系统设计和实现
2.1建筑供配电自动化系统的设计要求
2.1.1应具有自动化无人操作能力
建筑供配电自动化系统的设计首先应充分实现其自动化的目标,即要满足配电站能够在无人状态下完成自动化操作的要求。这就需要在系统设计中具备RTU模块的全部功能,利用相关功能实现检测信息的数据化转换与自动传输,以及对数据信息的命令化转换,并能够将命令扩散发送至建筑各电气设备,实现远程自动化的供配电控制。
2.1.2应具有较强的系统保护与协调能力
建筑供配电自动化系统要实现无人值班隋况下保障供配电的可靠性,这就需要对相关的计算机设备进行良好的保护,对此,可在设计中加强继电保护环节的设计,并要确保系统的独立性,以避免自动化系统继电保护动作受到其他系统或环节的影响。此外,还应做好系统内部各部分的协调,包括软件系统与硬件设施的协调,以及与监控系统间的协调,在保证各部分运行独立性的同时,确保互相之间处于相对稳定的状态,同时保护系统与监控系统之间也能够良好的关联,以实现对系统安全性的保障。
2.1.3应具有较强的抗干扰能力
为了避免建筑供配电自动化系统内部各部分之间以及来自于外部的干扰影响,需要在设计中注意对系统整体架构进行有效把握,一方面要为系统关键环节在设计中预留部分能力,用以抵抗内外干扰影响,另一方面要对子系统进行独立化的设计,确保各子系统之间不会出现较大的互相干扰,并能够在系统故障出现时,准确判断故障位置,并及时上传诊断信息,从而采取切断或隔离故障子系统的措施,减少对系统整体运行的影响。
2.1.4应具有良好的适应与扩展能力
建筑供配电自动化系统要与建筑实际供配电工作需求相适应,并要能够满足便于管理人员操作的要求,以确保相关系统管理的效率。另一方面,基于建筑使用年限大都较长,供配电系统也可能会随着需求的变化与技术的发展进行更新和扩展,这就需要在设计中进行长远的考虑,为系统预留出足够的扩展空间。
2.1.5应具备可靠的远程通信功能
对于建筑供配电自动化系统而言,远程通信技术是其实现无人操作与自动控制的重要技术支持,这就需要在进行系统设计时,注意通过现代化的通信技术的运用以及可靠的通信网络的建设,提高系统中数据与信息传输的质量,保证数据在调度中心、管理中心以及配电设备之间的有效交互,保障自动化控制功能的实现。
2.2建筑配供电系统结构及组成
建筑供配电系统是整个建筑物的动力系统,它为建筑物内的空调系统、给排水系统、照明系统、电梯系统、消防系统和安防系统等提供正常运转所需的电力能源。供配电自动控制系统包括两个方面的重要内容:其一是采用微机对系统进行监控。供配电微机监控一般分为集中式和分散式两种。集中式即对所有的二次设备按功能划分进行控制和管理,集中控制是将所有的电缆集中在中央控制室进行管理;分散式的装置是指将所有的继电保护等按功能不同安装到各个开关柜上,达到保护功能分散化,系统控制统一化的效果;其二是遥控操作,对断路器、电动隔离开关进行自动遥控操作,对系统实现远程监控。建筑供配电自动化一般采用分层分布式结构,由站级层和间隔层以及设备层三部分组成(如图1所示)。
站级层由能实现通讯及远传功能的前置机和能实现实时监控功能的后置机组成。它能将采集到的电气设备的运行状况、实施数据和有关发生事件的信息上传到监控中心的通信管理机,同事接受和执行监控主机下达控制命令;间隔层则由测控单元组成,继电器的独立保护功能,能提高系统运行的可靠性和维护能力。它与开关、保护、变压器、直流屏、发电机等一次设备直接通信,能实现模拟信息、数字信息、电能信息的采集、传输和控制;设备层一般由计算机控制系统,以太网交换机、服务器组成,通过计算机软件对采集和传送来的信息进行处理,执行操作员发出的控制命令。对故障的处理则通过软件自动进行切换。
2.3供配电系统调试与实现
对供配电系统所有的设备安装完成后,对系统软硬件进行试运行,试运行过程中发现功率因数报警信号频繁,可通过软件和功率因数补偿器的资料分析处理。在系统运行正常时,保护管理机见识各个保护单元的工作情况,一旦发现某一单元工作不正常,立即报告监控主机并报告调度中心,调度中心或监控主机可通过保护管理及下达修改保护定值等命令。在系统的数据库编辑有一项扫描周期,整个系统的扫描时间为几毫秒,系统在一个站所有的设备扫描完成不超过1秒,功率因数报警现象属正常。建筑供配电设备在配置监控系统后,将减少运行人员,发现事故的瞬间即可在电脑上显示,原来的人工抄表工作也将被电脑自动生成所代替,从而将减少劳动强度,且可以随时调用各种数据,高压倒闸操作也将被计算机鼠标按件所替代,大大提高操作的安全性。
2.4建筑供配电自动化系统的日常维护与管理
要保证建筑供配电自动化系统的正常运行与功能发挥,还需要做好日常的维护与管理工作,日常维护与管理工作主要包括:对系统中各供电设备及相关配电线路的日常检查、维修与养护,并要根据实际需要,做好预防性的维护与检修工作,要注意保持电子设备及供电设备运行环境的清洁,做好对各类安全隐患的排查,并定期对系统软件进行升级与更新,对老旧硬件设备及电缆线路进行及时更换,对供电设备档案及相关技术资料的管理,对管理人员、技术人员的管理,控制中心及值班室的交接班管理,供电安全管理等。
3、结语
我国供电部门急需提高并广泛应用供配电自动化技术,实施供配电网整体规划,为居民提供更安全、稳定、可靠的供配电系统,优质合格的供电质量,完善供配电基础设施,才能加快经济发展,然而,配网改造工作仅仅依靠一次系统的投入是难以适应高供电可靠性、高质量服务水平、高效率系统管理的需求,只有在城市配网建设、改造的同时,进行配电自动化系统的建设,才能满足现代化电网的发展要求。
参考文献:
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[2]陈茜.国内外配电自动化系统的调研与比较分析一以中国唐山与韩国配电自动化系统为例[J].科技资讯,2011(25):88
论文作者:于田野
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
标签:系统论文; 供配电论文; 自动化系统论文; 建筑论文; 设备论文; 功能论文; 操作论文; 《电力设备》2017年第5期论文;