摘 要：本文着重研究能源系统的管理控制现状以及系统运行中所存在的问题，结合当前的机场建设要求分析智慧管理控制系统,提出有效的协调控制方法，优化机场能源系统调度,确保民航节能减排到位。
关键词：机场；综合能源一体化；智慧管控；关键技术
引言：
为了实现民航业的持续稳定发展，需要在机场的建设过程中实现绿色化、智慧化，这也是机场重要的发展方向。要对能源系统予以优化，就要积极采用人工智能技术、网络技术等等，通过应用先进技术，提高机场建设水平，实现节能减排的目标。
1 机场能源发展现状及其新形势
1.1多能的协同不够
中央空调制冷主机的型号和规模都比较大，负荷计算结果也相对较大。存在这样的问题就需要妥善解决。例如,中央空调系统中冷冻水泵和制冷主机在航站楼非高温季节，使用率在20%左右,末端组合式空调的利用率非常高，可以达到100%。通过这个案例可以看出，存在设备选型太大,导致能源浪费。如果末端的能力有所欠缺，就会造成室内环境不符合规定。所以，在设计的过程中，对负荷计算要合理，设备要科学选择，制冷机、制冷泵和冷却泵的数量要合适，末端组合式空调箱的型号不可过小。
1.2源网没有实现联动
机场的能源供应部门与归属部门不同，多个部门的工作中没有建立协调机制，供应和需求的匹配不能得到最优。比如，中央空调系统的运行中通常采用终端管理方法，在能源供应方面需要对具体的使用情况充分掌握，否则就会存在一些问题，系统在运行的过程中会产生热惯性,以及存在航站楼终端属性和水力不平衡及热力不平衡的问题,会导致冷冻水温度过低，存在冷负荷不均匀的问题，这样就会导致能源浪费。
1.3 信息没有实现整合
在配置控制系提供、信息系统的时候，要对系统的操作情况全面了解，包括变电站、水泵房、制冷站等等，在设置控制系统的时候，还要安装监控设备。在终端建筑控制系统的设计中，包括照明系统、空调系统、供水系统以及排水系统都要安装终端显示器,实现自动化运行[1]。但是，各个系统没有整合，而是各自独立存在的，导致系统运行中存在信息孤岛的问题,上层的中央系统中，各个控制系统之间不能协调控制。机场建设中要实现能源管理,需要设置一个能量测量系统，包括电力消费、天然气消费等等的统计装置都要单独设置，还需要对有关的经济指标进行分析,但并没有真正意义地发挥指导作用，没有做到实时操作。
2 机场综合能源一体化智慧管控框架模式
2.1 机场综合能源一体化智慧管控目标
在本文的研究中，主要是对机场能源流方面的问题全面分析，了解信息流的运行机制，将分析建立在交互机理的基础上。具体的各种，从多能互补的角度展开研究，树立能源互联的理念，将机场综合能源一体化智慧管控系统捡起来。系统的运行中，所涉及的具体工作内容包括机场的能源生产、能源转换、能源存储、能源配送；以及能源消费区域等等，对各项工作实施统筹管理，诸如电力方面、热力方面、冷水交换和热水的交换方面都进行统筹规划，发挥网络智能化的控制作用，实施智能化管理，使得能源的供应结合和需求结构都得到优化，能源的利用效率提高了，系统的运营管理水平也有所提高[2]。采用这种方式实施管理，可以实现绿色化的建设目标，智慧机场建设工作更加到位。具体的系统架构见图1。（图1：机场综合能源一体化智慧管控系统架构）
2.2 机场综合能源一体化智慧管控构架
在管理控制架构的制定过程中，要求机场控制系统不可以有所改变，但是系统的运行质量和效率要达到最大化，由此可以实现信息的整合。将系统网络架构建立起来，可以将各种信息整合、优化，提高智慧管控构架的运行效率。具体的智慧管控构架见图2。（图2：机场综合能源一体化智慧管控构架）
机场综合能源一体化智慧管控构架的运行过程中，要采用统一平台建设的方法的，以能够更好地满足能源统管理控制的要求。此外，还要在构建的设计中还要考虑到近期的需求和远期的需求，根据具体的工作需要对构架不断地完善，以更好地发挥作用[3]。
3 机场综合能源协调控制及其优化调度模型
在机场的建设中，由考虑到能源系统结构比较复杂，而且能源的种类非常多，在管理中就会存在一些问题。要对能源合理配置，提高各种能源的利用效率，就要将优化调度模型建立起来，实现综合能源管理，对各项能源的使用协调控制，提高能源的利用效率。在机场的建设中，对能源实施智慧管控，就需要对一些关键性的问题予以解决[4]。
按照传统的管理控制模式，包括电力系统、热力系统、冷水系统和热水系统都是单独运行的，而且是单独控制，能源供应上也不能很好地满足需求，根据需要被动响应，不能满足当前的机场运行需求。鉴于当前的形势下，机场综合能源具备多能流的特征，而且具有多时间尺度的特性[5]。就需要对机场综合能源运行过程中所具备的特性深入研究，将分层优化模式建立起来，实施优化管理，提高能源使用效率。
将调度模型建立起来之后，就要按照控制原理实施控制工作。根据机场的运行历史对调控层优化，降低系统运行成本，以机场历史运行中产生的数据信息作为参考。在具体的工作中，还要结合设备运行状态，对自动生成冷热电计划进行考虑，对航站楼冷热电负荷进行研究，设定调度周期，对调度模型不断优化。
根据上面的研究结果可以明确，将冷热电负荷优化调度计划制定出来，并发挥其指导作用[6]。
比如，夏季制冷系统优化工作中，协调控制层按照根据优化调度层获得计划的指令之后，就可以结合设备的实际运行情况以及超短期负荷预测结果展开研究，根据负荷预见控制技术和模糊控制技术，自动调节能源的供应、输配，不仅使得负荷预测偏差有所减小，而且系统运行更为顺畅。同时结合机场实际情况将航班动态接入中央空调控制系统中，根据温度湿度及旅客分布位置，进行系统智能控制。为旅客提供优质的候机环境前提下降低能源消耗。
比如候机楼照明系统：机场候机楼使用的照明灯具种类繁多。在候机楼的大空间通常采用金属卤化物灯，有1000瓦的灯，也有400瓦的灯，主要照射波形吊顶和白色钢腹杆，光线反射到地面，就可以起到间接照明的作用。其他部分的照明可以使用58瓦的日光灯带及LED灯具。候机楼的灯应采用智能照明系统调控，每间隔三分钟获取一个数据，实时跟踪监测，适时将运行数据提供给能源管理系统，将其制作成表格对候机楼照明耗电进行详细分析。将航班动态接入智能照明系统，结合照度及旅客分布位置进行系统智能控制。做到在保证服务质量的前提下降低能源消耗。
比如机坪泛光照明系统：机坪泛光照明主要是高杆灯，每个高杆灯都是由变电站的低压双回路独立供电，这样可以提高高杆灯保障等级也便于单独控制。在全负荷时，机坪泛光灯的电流要低于电缆载流量额定值的70%，照明灯具的灯端电压要低于光源额定电压的105%。采用集中式自动控制模式，对杆体手动控制，就可以对照度进行调节。将机坪泛光照明并入候机楼智能照明系统，以实现智能控制能源监管，确保机坪运行安全。
结束语：
通过对上面内容的总结可以明确，本文的研究中，着重于探讨机场中综合能源一体化智慧管理控制技术,提出科学有效的协调控制方法,保证综合能源系统高效率运行，优化调度机场能源管理系统。在一体化智慧管理控制工作中起到指导性作用，将电力系统、照明系统、中央空调系统、机坪泛光照明系统及能源中心等主要耗能大户融为一体，实现智能机场综合能源统一调度、统一管理，为民航业节能减排贡献力量。
参考文献：
[1] 施剑锋, 陈曙光. 互联网+视域下智慧能源管理项目的建设思路[J]. 电子世界, 2017(17):60-60.
[2] 周鹏程, 吴南南, 曾鸣. 综合能源系统建模仿真规划调度及效益评价综述与展望[J]. 山东电力技术, 2018, 45(11):7-11.
[3] 邓华. 创建北京新机场地区“以电网为纽带的智慧能源综合服务体系”[J]. 中国电力企业管理, 2017(31):50-51.
[4] 葛兰英 . 上海浦东国际机场三期扩建工程能源中心及综合管廊管线安装工程正在顺利进行中[J]. 安装, 2018（02）：69-70.
[5] 刘勇, 万利民, 袁光辉, et al. 广州白云国际机场T2航站楼隧道基坑支护设计技术[J]. 施工技术, 2017(14):24-25.
[6] 徐天石. 智慧能源多能互补综合能源管理系统探索[J]. 电子技术与软件工程, 2018, 132(10):188-188.
论文作者:罗强
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签：能源论文; 系统论文; 机场论文; 智慧论文; 候机楼论文; 负荷论文; 构架论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;