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智能建築電力監控自動化係統的實踐應用

更新時間:2023-03-23  |  點擊率:546
王丹丹
星空体育彩票手机版下载官网最新 上海嘉定 201801
引言

所謂智能建築就是采用計算機技術和通訊技術對建築的設備進行自動監控,對信息資源進行管理和為(wei) 用戶提供信息服務等。美國智能建築研究機構把智能建築定義(yi) 為(wei) :通過對建築物的結構、係統、服務和管理四個(ge) 基本要素以及它們(men) 之間的內(nei) 在聯係的*優(you) 組合來提供一個(ge) 投資合理,又具有高效、舒適、便利的環境。對於(yu) 建築管理者來說,智能建築應當具有一套管理、控製、維護和通信設施,能夠在花費比較少的條件下,有效地進行環境控製、安全檢查、報警監視,能夠實時地與(yu) 城市管理部門取得聯係。

智能電力監控係統利用計算機、計量保護裝置和總線技術,對中、低壓配電係統的實時數據、開關(guan) 狀態及遠程控製進行了集中,集中管理。該電力監控係統可以為(wei) 企業(ye) 提供“監控一體(ti) 化"的整體(ti) 解決(jue) 方案,主要包括實時曆史數據庫、工業(ye) 自動化組態軟件、電力自動化軟件、“軟"控製策略軟件、通信網關(guan) 服務器、OPC產(chan) 品、Web門戶工具等,可以廣泛地應用於(yu) 企業(ye) 信息化、DCS係統、PLC係統、SCADA係統。

一、智能建築電力監控自動化的思路形成
1.智能建築的發展曆程

智能建築並不是我國的產(chan) 物,它*早出現在美國,上世紀八十年代中期,由於(yu) 智能技術的發展,美國建築行業(ye) 中出現了新的建築概念。1984年,美國城市廣場的建成,標誌著實質意義(yi) 的智能建築產(chan) 生。從(cong) 此之後,美國建築行業(ye) 中掀起了一股智能化浪潮,到了九十年代末,美國已經實現百分之七十的辦公大樓智能化。我國的智能建築同發達國家相比起步較晚,這一概念是在上世紀九十年代末期引入到中國的,而實現快速發展,還是在二十一世紀,隨著我國電子技術和信息技術的不斷發展,為(wei) 職能建築的建設提供了技術支持,而且由於(yu) 國家同世界聯係的加大和現代化建設的深化,職能建築的市場龐大,成為(wei) 我國的一項新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。智能建築是時代和科技發展的要求,也是未來建築業(ye) 的一大趨勢。

2.電力監控自動化在智能建築中的功能發揮

(1)在智能建築中,自動化的電力監控係統能夠實現方便快捷的人機交互。這一係統能夠顯示建築中的各種電壓網絡配置線路情況,並且通過係統對實現現場畫麵的隨時切換以及導航輔助。除此之外,這種電力監控係統在運行過程中能夠進行非正常環節的智能化著色,直觀地反映問題。由於(yu) 數據的處理能力的強大特性,顯示狀況的刷新率高,實時性強。這些性能共同組成了友好的監控界麵,更有利於(yu) 人機交互。

(2)自動化電力監控係統可以做到對於(yu) 智能建築中各項數據的自動采集和自動處理。監控係統可以根據實際需要對建築中的各項指標(比如電流、頻率、電器運行狀況、溫度等等)實施定時或是全時段的數據采集,並且根據需要和事先設計對數據進行自動分析和處理,將*後的各項信息傳(chuan) 遞給使用者。並且係統內(nei) 帶有自動儲(chu) 存功能,方便使用者的調出。

(3)自動化電力監控具有遙信、遙測、遙調、遙控和遙設功能,俗稱“五遙"。這是智能建築中電力監控的重要的係統功能,具有十分強大的控製能力。遙信功能能夠實現對於(yu) 開關(guan) 組的自動監控和自動預警;遙測能夠實現對於(yu) 素具的自動分析和處理,並自動生成報表;遙調則能夠自動調節變壓器;遙控則是實現自動實行操作的關(guan) 鍵;遙設用於(yu) 遠方修改分散繼電保護裝置的定值以及對各種設備運行狀態的調整。

二、智能建築電力監控自動化實踐運用
1.常規電力監控係統的運用

常規監控是指,為(wei) 了能夠有效地對電力係統中的各個(ge) 節點的電流電壓、功率電能、運行狀態等進行數據檢測,參數統計和分析,並能夠實現預警和自動控製,在電力係統中建立的一種監控手段。下麵就某高校的電力控製係統進行實際分析。該高校自身擁有六個(ge) 十千伏級別的變電站,每個(ge) 變電站有三台三百八十伏的變壓器,每個(ge) 變電站的內(nei) 部有六十條低壓輸出線。為(wei) 了能夠保障校區的正常運作,學校采用了電力監控係統,根據實際情況將整個(ge) 監控係統分為(wei) 了六個(ge) 子工作平台和對這些平台實施遠程控製的監控中心,通過一百兆的光纖以太網絡來進行主要通訊,子平台中運用了modbus總線來實行現場監控,在監控中心分別設立進行數據采集和分析的服務器和實施監控的服務器。在設備的配置方麵,運用了目前較為(wei) 常規的設備。

2.自動化電力監控總體運用

首先在運用前要做好智能建築的實際分析,要對建築中的各項係統有充分的了解,以便獲知建築對於(yu) 電力監控的需求;其次要將整個(ge) 智能建築的電力係統實行劃分,按照不同電壓等級或者是不同分布情況分為(wei) 若幹個(ge) 區域,這樣方便自動電力監控係統的布置和安裝;要在每個(ge) 區域內(nei) 的每條回路中設置具體(ti) 的如遙控遙信等裝置。在係統的設計和配置過程中,要遵循一定的規律,比如對於(yu) 建築內(nei) 中比較重要的電力線路要實現至少三遙和電能質量監視等功能,網絡和係統的集成要聘用具有專(zhuan) 業(ye) 集成能力的運營商來進行,實現網絡的優(you) 化。在電力監控的網絡構建方麵,可以采用MODBUS協議,它的特點是具有很高的開放和通用性,在對建築中其他係統的接入過程中不容易產(chan) 生衝(chong) 突。網絡架構也是自動化電力監控運用中十分關(guan) 鍵的環節。

3.電能質量監控運用

對於(yu) 一些特殊的智能建築而言,對於(yu) 自動電力監控係統除了要實現常規的電力監控外,還要對於(yu) 一些特別的參數進行監控,比如諧波,電壓以及頻率等方麵的波動進行監控,以便滿足特殊建築的要求。下麵就某工業(ye) 建築的該係統運用進行介紹和分析,該建築中一共擁有三條相互獨立的四十千瓦的輸入線,十千瓦母線分段運行,每個(ge) 母線中擁有八個(ge) 四百伏的變壓器,每個(ge) 變壓器中有七十條回線。在整個(ge) 係統中,采用的是CM4000電力監控係統,首先要實現對於(yu) 電能質量的監控,主要是THD的諧波變形和擾動監控,其次實現事件和數據的采集和儲(chu) 存。

三、安科瑞Acrel-2000Z電力監控係統解決方案
1.概述

針對用戶變電站(一般為(wei) 35kV及以下電壓等級),通過微機保護裝置、開關(guan) 櫃綜合測控裝置、電氣接點無線測溫產(chan) 品、電能質量在線監測裝置、配電室環境監控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動化的綜合監控係統,實現了變電、配電、用電的安全運行和全麵管理。監控範圍包括用戶變電站、開閉所、變電所及配電室等。

Acrel-2000Z電力監控係統是星空体育彩票手机版下载官网最新根據電力係統自動化及無人值守的要求,針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理係統。該係統是應用電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和信息傳輸技術,集保護、監測、控製、通信等功能於一體的開放式、網絡化、單元化、組態化的係統,適用於35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和用戶變電站,可實現對變電站的控製和管理,滿足變電站無人或少人值守的需求,為變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。
2.應用場所

適用於(yu) 軌道交通,工業(ye) ,建築,學校,商業(ye) 綜合體(ti) 等35kV及以下用戶端供配電自動化係統工程設計、施工和運行維護。

3.係統架構

Acrel-2000Z電力監控係統采用分層分布式設計,可分為(wei) 三層:站控管理層、網絡通信層和現場設備層,組網方式可為(wei) 標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構,根據用戶用電規模、用電設備分布和占地麵積等多方麵的信息綜合考慮組網方式。

4.係統功能
4.1實時監測:直觀顯示配電網的運行狀態,實時監測各回路電參數信息,動態監視各配電回路有關故障、告警等信號。
4.2電參量查詢:在配電一次圖中,可以直接查看該回路詳細電參量。
4.3曲線查詢:可以直接查看各電參量曲線。
4.4運行報表:查詢各回路或設備時間的運行參數。
4.5實時告警:具有實時告警功能,係統能夠對配電回路遙信變位,保護動作、事故跳閘等事件發出告警。
4.6曆史事件查詢:對事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯,查詢統計、事故分析。
4.7電能統計報表:係統具備定時抄表匯總統計功能,用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況。
4.8用戶權限管理:設置了用戶權限管理功能,可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。
4.9網絡拓撲圖:支持實時監視並診斷各設備的通訊狀態,能夠完整的顯示整個係統網絡結構。
4.10電能質量監測:可以對整個配電係統範圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。
4.11遙控功能:可以對整個配電係統範圍內的設備進行遠程遙控操作。
4.12故障錄波:可在係統發生故障時,自動準確地記錄故障前、後過程的各種電氣量的變化情況。
4.13事故追憶:可自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時穩態信息。
4.14Web訪問:展示頁麵顯示變電站數量、變壓器數量、監測點位數量等概況信息,設備通信狀態,用電分析和事件記錄。
4.15APP訪問:設備數據頁麵顯示各設備的電參量數據以及曲線。
5.係統硬件配置
四、結語

綜上所述,從(cong) 宏觀方麵來講,智能建築在國家發展、行業(ye) 轉型中發揮著巨大的作用,它甚至是一個(ge) 國家科技文化水平、綜合國力的象征。從(cong) 微觀方麵來講,智能建築能夠幫助人們(men) 提高工作效率,提高人們(men) 的生活質量,改善生活環境。在國家經濟不斷發展的今天,智能建築已經成為(wei) 一項新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。智能建築設計的內(nei) 部係統很多,它是由各個(ge) 不同職能係統組成的整體(ti) ,其中,自動化的電力監控係統是關(guan) 鍵,在整體(ti) 中的作用十分突出,在實踐運用的過程要多引進先進技術,和其他係統做好銜接,發揮出其*大的功能。