導(dǎo)語(yǔ)：建筑工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)踐一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

電力自動(dòng)化系統(tǒng)是一種基于先進(jìn)的運(yùn)行理念，將現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)與供配電技術(shù)相結(jié)合的綜合化供配電管理系統(tǒng)。電力自動(dòng)化系統(tǒng)主要借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制電力設(shè)備，隨時(shí)關(guān)注設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，一來(lái)可以大幅度減少人工作業(yè)量，二來(lái)當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)異常時(shí)能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)報(bào)修。另外，電力自動(dòng)化系統(tǒng)也可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電能質(zhì)量，其構(gòu)造靈活，監(jiān)測(cè)和控制功能多樣化，并且能夠按照操作員的設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。除此以外，系統(tǒng)功能可以按照技術(shù)人員的設(shè)計(jì)思路適當(dāng)拓展，支持人機(jī)交互，使用時(shí)方便簡(jiǎn)捷。本文基于自動(dòng)化供配電系統(tǒng)建設(shè)要求，對(duì)建筑工程自動(dòng)化供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用思路進(jìn)行深度解析，為該系統(tǒng)的普及提供可靠的技術(shù)材料。

1建筑工程供配電自動(dòng)化的總體要求

1.1規(guī)范。自動(dòng)化供配電電力設(shè)備制造企業(yè)必須按照國(guó)家、行業(yè)所設(shè)定的技術(shù)規(guī)程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化供配電系統(tǒng)，根據(jù)國(guó)標(biāo)和行業(yè)規(guī)范設(shè)計(jì)接口規(guī)約，特殊通訊規(guī)約必須以文本形式提出具體要求。使用單位也應(yīng)該使用制造和服務(wù)比較規(guī)范的自動(dòng)化供配電系統(tǒng)，并且在施工建設(shè)過(guò)程中必須通盤(pán)考慮直流系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)劃。1.2分層布置。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)，筆者建議使用分層分布式自動(dòng)化供配電系統(tǒng)，該方法可以盡可能地使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等通信通道進(jìn)行建筑內(nèi)的數(shù)據(jù)交換，就地取材，方便簡(jiǎn)捷。1.3靈活開(kāi)放。供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平臺(tái)必須靈活多樣，以便于在后續(xù)的運(yùn)行管理中更加便捷地拓展系統(tǒng)功能。也就是說(shuō)，要求自動(dòng)化供配電系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)必須與建筑內(nèi)的其它控制系統(tǒng)有效集成。1.4保護(hù)功能相對(duì)獨(dú)立。保護(hù)功能是供配電系統(tǒng)最主要的功能之一。在自動(dòng)化電力控制系統(tǒng)中，各項(xiàng)保護(hù)功能不能過(guò)度依賴(lài)通信網(wǎng)，而是保持各自的獨(dú)立性，備用電源自動(dòng)投入裝置等電力控制設(shè)施也應(yīng)該設(shè)置專(zhuān)用的裝置，并且相對(duì)獨(dú)立，以確保各自能夠靈活地發(fā)揮各自的電力控制功能。1.5穩(wěn)定可靠。自動(dòng)化供配電系統(tǒng)應(yīng)具備良好的抗干擾能力，并且必須保持穩(wěn)定可靠的運(yùn)行狀態(tài)。建議在建筑施工中選用那些經(jīng)過(guò)國(guó)家檢測(cè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證的、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試綜合得分較高的綜合化、自動(dòng)化電力控制系統(tǒng)。

2建筑工程自動(dòng)化供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)的基本組成。自動(dòng)化供配電系統(tǒng)采用基于雙以太網(wǎng)的分層分布式監(jiān)控模式。它包括監(jiān)控中心、間隔層和站級(jí)層。間隔層通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)直接連接一次設(shè)備，然后基于以太網(wǎng)對(duì)電能信息進(jìn)行收集，同時(shí)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行傳輸。連接著智能電子儀表經(jīng)總線(xiàn)的間隔層可以滿(mǎn)足站級(jí)層的通信需要，柴油發(fā)電機(jī)、變壓器、直流系統(tǒng)以及冷水機(jī)組起動(dòng)柜直接與站級(jí)層通信。站級(jí)層設(shè)備為工業(yè)級(jí)MCU，站級(jí)層集中采集電力設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)以及在運(yùn)行中發(fā)生的事件信息，然后將這些參數(shù)和信息傳輸至監(jiān)控中心的通信管理機(jī)中，并接收和執(zhí)行監(jiān)控主機(jī)的控制指令。2.2變電所自動(dòng)化。建筑工程變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要分為集中式系統(tǒng)和分層分布式系統(tǒng)兩類(lèi)。集中式系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）是保護(hù)和監(jiān)控彼此獨(dú)立，各自有一套數(shù)據(jù)采樣、計(jì)算系統(tǒng)，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接。分層分布式系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）是按回路設(shè)計(jì)保護(hù)、監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等功能，各回路間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)連接。2.3配電網(wǎng)自動(dòng)化。配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)建立在信息化的基礎(chǔ)上，將配電系統(tǒng)在線(xiàn)數(shù)據(jù)和離線(xiàn)數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶(hù)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運(yùn)行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制以及用電和配電管理自動(dòng)化。該系統(tǒng)的主體架構(gòu)如圖3所示。配電GIS系統(tǒng)定位作為配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)所有信息的錄入及管理，同時(shí)該系統(tǒng)也是站外數(shù)據(jù)為唯一的錄入入口，能夠錄入和維護(hù)系統(tǒng)上站外饋線(xiàn)圖形、屬性及運(yùn)行參數(shù)，利用相關(guān)數(shù)據(jù)配電GIS可自動(dòng)生成總的環(huán)網(wǎng)圖、接線(xiàn)圖、單線(xiàn)圖等，并且該系統(tǒng)還能夠?qū)⒄就怵伨€(xiàn)圖模GIS系統(tǒng)導(dǎo)入進(jìn)來(lái)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)集中維護(hù)模型。由此，調(diào)度自動(dòng)化主站具備多項(xiàng)功能，其中圖形模塊數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)參數(shù)、站外圖形等維護(hù)。為了兼容更多的數(shù)據(jù)和通信接口，便于更好的拓展接入新規(guī)約，要求配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的支撐平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用統(tǒng)一管理，同時(shí)具備完善科學(xué)的分層分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和平臺(tái)模塊。此外，為了使系統(tǒng)可以被更多應(yīng)用調(diào)用，便于和其它系統(tǒng)的共享和管理，商用數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)具備開(kāi)放的、標(biāo)準(zhǔn)SQL語(yǔ)言接口。利用終端設(shè)備和通信系統(tǒng)，配電網(wǎng)SCADA可將配電網(wǎng)的各項(xiàng)情況及時(shí)傳遞給主站，可在主站遠(yuǎn)程監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合一次網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，對(duì)符合采集要求的各部件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，包括開(kāi)閉站、配電變壓器、環(huán)網(wǎng)柜、10kV線(xiàn)路柱上開(kāi)關(guān)等，具體的采集信息內(nèi)容包括相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)、保護(hù)動(dòng)作信息及配電開(kāi)關(guān)的狀態(tài)等。其中開(kāi)閉站主要包括三項(xiàng)功能：一是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能；二是饋線(xiàn)自動(dòng)化功能；二是SCADA監(jiān)控功能，即遙信、遙測(cè)、遙控功能。經(jīng)使用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)的各項(xiàng)工作性能及其參數(shù)都無(wú)異常情況出現(xiàn)，能夠滿(mǎn)足當(dāng)前的實(shí)際工作需求，且未來(lái)五年內(nèi)配電網(wǎng)的需求都能夠得到有效滿(mǎn)足，因?yàn)樵撓到y(tǒng)不會(huì)隨著配電線(xiàn)路數(shù)量的增加而性能下降，其能夠隨著配電網(wǎng)功能和規(guī)模的擴(kuò)展而自動(dòng)的進(jìn)行線(xiàn)性無(wú)縫擴(kuò)充。2.4斷路器、接觸器的遙控操作。對(duì)于供配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要想充分發(fā)揮其作用，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是必要條件，而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)離不開(kāi)監(jiān)控系統(tǒng)的支撐，只有科學(xué)安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)各部件的遙控操作，比如接觸器、斷路器等。為防止系統(tǒng)的正常及安全運(yùn)行，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了操作權(quán)限，只有被授予操作權(quán)限的作業(yè)人員才可操作該系統(tǒng)。并且系統(tǒng)支持變電站操作票自動(dòng)生成功能，也就是說(shuō)可以先利用后臺(tái)的監(jiān)控主機(jī)模擬監(jiān)控操作，經(jīng)系統(tǒng)確認(rèn)各種操作項(xiàng)目均無(wú)異常時(shí)能夠自動(dòng)生成并打印操作票，現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)照該操作票，按照“選擇一返校一執(zhí)行”二級(jí)校驗(yàn)?zāi)Ｊ秸讲僮鞅O(jiān)控功能。系統(tǒng)的每一次操作都會(huì)被記錄存盤(pán)。監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)現(xiàn)硬件閉鎖、軟件防誤的功能，能夠最大限度地避免各類(lèi)異常情況甚至是事故的出現(xiàn)。系統(tǒng)可自動(dòng)對(duì)各個(gè)操作命令進(jìn)行分析及判斷，只有接收到正確的操作命令后系統(tǒng)才會(huì)按照操作命令行事，若系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)是誤操作，可自行閉鎖該項(xiàng)操作，并將異常情況提示給相關(guān)工作人員，保證各項(xiàng)操作的正確率。

3供配電系統(tǒng)的維護(hù)

要想保證供配電系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行，維護(hù)工作是必不可少的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其內(nèi)容主要包括維護(hù)配電線(xiàn)路、維護(hù)供電設(shè)備、養(yǎng)護(hù)供電設(shè)備設(shè)施等。其中維護(hù)配電線(xiàn)路的具體內(nèi)容包括兩個(gè)方面，即維護(hù)電纜線(xiàn)路和維護(hù)架空線(xiàn)路；維護(hù)供電設(shè)備及設(shè)施的具體內(nèi)容包括兩個(gè)方面，即日常巡視維護(hù)和定期檢查保養(yǎng)。預(yù)防性的維護(hù)和巡視可在供電系統(tǒng)工作的情況下開(kāi)展，其內(nèi)容主要是針對(duì)設(shè)備的外觀(guān)，進(jìn)行巡視、觀(guān)察、清掃、加油等工作,若在維護(hù)和巡視期間發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)報(bào)告給相關(guān)人員和部門(mén)，針對(duì)可能存在的設(shè)備問(wèn)題及時(shí)開(kāi)展對(duì)設(shè)備的分析檢測(cè)，嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，可維修的安排維修，需更換的及時(shí)更換，確保所有作業(yè)中的設(shè)備處于正常狀態(tài)。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，用電量與日俱增，無(wú)疑對(duì)供配電系統(tǒng)運(yùn)行管理提出了更高的要求，面對(duì)這種形勢(shì)，電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨，它不僅能夠提高供配電系統(tǒng)運(yùn)行管理效率，還能夠提高電力的質(zhì)量，但電力自動(dòng)化系統(tǒng)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用還不夠完善，應(yīng)采取措施加強(qiáng)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的管理，促進(jìn)供配電系統(tǒng)的發(fā)展。

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作者:牛美英 渠基磊 齊國(guó)棟 單位:邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院