智能建筑中電力監(jiān)控系統應用分析及前景優(yōu)化

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800

摘要：本文主要針對智能建筑中電力監(jiān)控系統應用展開深入研究，先闡述了電力智能監(jiān)控系統功能特點。如提高現場工作效率、降低能源成本、優(yōu)化資源等等；然后分析了智智能建筑中常規(guī)電力監(jiān)控和電能質量監(jiān)控應用，進而促進智能建筑更好地發(fā)展。

關鍵詞：智能建筑；電力監(jiān)控系統；應用

    在經濟的不斷發(fā)展下，也使得計算機技術和信息技術得到了迅速發(fā)展，并在相關產業(yè)中，取得了一定的進步。隨著生活和公共建筑在智能管理和節(jié)能要求不斷提高下，也出現了電力監(jiān)控系統，并逐漸引入在人們的生活中。通過經濟氛圍的優(yōu)化下，在辦公和生活環(huán)境上，也使得人們對此環(huán)境的安全性和舒適性不斷提高，其出現了智能建筑，在生活質量和信息服務上，使其實現了兩者結合。對于電力智能建筑和電力管理系統來說，兩者之間有著相輔相成的關系?；诖?，本文深入研究了智能建筑中電力監(jiān)控系統的應用。

1.1 提高現場工作效率

    針對電力智能監(jiān)控系統，工作人員通過對此系統設置下，可實現正確的判斷和操作，而且還是在較短的H~f.q內。與此同時，從現場人員的角度上來看，對于電能流量的狀態(tài)，由“透明化"下，對此狀態(tài)同步了解，所以，如果發(fā)生了故障，其解決和處理的及時化；而且相關人員不在現場下，也能對故障信息進行獲取，主要就是在系統配置下，通過對無線的利用將其發(fā)來的模板，針對此設備在使用上，能將其使用的情況充分反映出來，便于工作人員更好地維護，將此合理安排到位。

1.2 降低能源成本

    電力智能監(jiān)控系統在能源上，對其成本可優(yōu)化。在電力智能監(jiān)控系統下，針對電量的基準進行檢測，將反常用電量基準檢測出來，在用電量上，可進行跟蹤；從優(yōu)化管理的負載的角度上來看，在各區(qū)域之間，其用電上，將簡單的負荷方案制定出來；在電能上，如果由于質量的問題使得損耗，可將相應的賠償要求提出來。

1.3 優(yōu)化資源

    從電力智能監(jiān)控系統的角度上來看，針對相關設備后備用量可以正確評估出來，如電網、配電盤和配電柜等相關的設備，因為在其相應的數據下，將電子資源使用的情況充分反映出來，而且此數據還正確化，由此以來，從業(yè)主的角度上來看，給電力資源和決策的調配帶來了便利，促進配電系統更好地發(fā)展。

2.1 常規(guī)電力監(jiān)控應用

    在電力系統中，其各檢測點上，對于電力參數的采集監(jiān)視和數據記錄統計和遠方控制等需求，從常規(guī)的監(jiān)控方案的角度上來看，可以滿足以上的需求。通常情況下，常用的電力參數的采集監(jiān)視有以下幾點，分別為開關運行狀態(tài)、電壓、電流、功率和電能等等。除了“電能質量監(jiān)視"外，可實現以上的主要功能。

    對于某個大學園區(qū)來說，有8個變電站，而且是10KV，每個變電站都有2臺變壓器，此變壓器為10KV/380V，通過兩進一線母聯結構，且從每個變電站來看，其內部上，都有低壓饋出線。為了對學校的正常教學和科研等方面其供電上提供重要的保障，從學校的角度上來看，可通過電力監(jiān)控系統。并結合學生的實際情況，合理運用常規(guī)監(jiān)控方案。進而可將全系統進行劃分，劃分成子工作站和監(jiān)控中心，可劃分成的子工作站為8個，監(jiān)控中心為1個，運用光纖以太網的主通信網，在子站內的現場監(jiān)控層中，通過Modbus總線通信接入TCP/IP太網，在實際接入的過程中，可通過串口服務器。并將主服務器設在監(jiān)控中心，主服務器的數量為2個；1臺在數據存儲分析中應用；1臺在系統實時監(jiān)控中應用。

 

2.2 電能質量監(jiān)控應用

    從電能質量監(jiān)控應用方案的角度上來看，其電壓波動和電能質量問題等方面，可進行相應監(jiān)視，還做到全面化，而且在系統功能中的全部功能中，使其能更好地實現。與此同時，通過波形捕捉功能下，如果波形發(fā)生了異常，針對此變化能將其記錄下來，而且對電能質量和故障的分析上，對于這些波形記錄來說，可作為一定的依據。

    對于電能質量來說，直接關系到電力系統穩(wěn)定運行，如機場行業(yè)和電信羞樞紐行業(yè)等，在供電上的要求比較高，要求要做到連續(xù)性，這對于電力監(jiān)控系統來說也提出了相應的特殊要求，為不僅要實現常規(guī)的監(jiān)控功能，而且還能監(jiān)視電能質量，如果發(fā)生了故障，在記錄和分析上，實現快速化[3]。針對特殊場合，從用戶的角度上來看，要運用電能質量監(jiān)控方案。

     我們以重要工業(yè)建筑為例，對于此建筑來說，其35KV進線上有2條，而且是獨立的，母線單分段運行，其中母線為10KV，而且每條母線都有變壓器，此變壓器為10KV/400V，每臺變壓器饋線回路供電有100條左右。為此，可采取以下監(jiān)控設備配置方案，35KV進線上，來配置電力線路監(jiān)控儀，此監(jiān)控儀為CM4000T，而且在整個系統中，其系數上，是高的?；诖?，在精度和功能上，將這兩方面高的設備針對此回路來展開監(jiān)視。通常情況下，CM4000T配置主要對供電電源側的電能質量進行監(jiān)視，避免給系統帶來一定的影響。

     對于電子監(jiān)控系統來說，在人們的生產和生活方面，起著重要的作用。近年來，在經濟不斷發(fā)展下，也出現了各種各樣的問題，如環(huán)境污染問題、社會調節(jié)系統絮亂問題等等?；诖?，電力監(jiān)控系統會朝著自動化的方向發(fā)展。針對海量化的信息，能實現進行存儲，針對數據搜集和分析工作順利完成，而且還是迅速化，使其能夠快速解決相關問題，節(jié)省了人力，還節(jié)約了資源，提高了資源利用率。

4.1 概述

     針對用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關柜綜合測控裝置、電氣接點無線測溫產品、電能質量在線監(jiān)測裝置、配電室環(huán)境監(jiān)控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動化的綜合監(jiān)控系統，實現了變電、配電、用電的安全運行和全面管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開閉所、變電所及配電室等。

     Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統。該系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(jiān)測、控制、通信等功能于一體的開放式、網絡化、單元化、組態(tài)化的系統，適用于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制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經濟運行提供了堅實的保障。

4.2 應用場所

     適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統工程設計、施工和運行維護。

4.3 系統架構

      Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環(huán)網網絡結構，根據用戶用電規(guī)模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網方式。

4.4 系統功能

4.4.1實時監(jiān)測：直觀顯示配電網的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電參數信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路有關故障、告警等信號。

 

4.4.2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。

4.4.3曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

4.4.4運行報表：查詢各回路或設備某一時間的運行參數。

4.4.5實時告警：具有實時告警功能，系統能夠對配電回路遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

4.4.6歷史事件查詢：對事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

4.4.7電能統計報表：系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況。

4.4.8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。

4.4.9網絡拓撲圖：支持實時監(jiān)視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。

4.4.10電能質量監(jiān)測：可以對整個配電系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。

 

4.4.11遙控功能：可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

4.4.12故障錄波：可在系統發(fā)生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況。

4.4.13事故追憶：可自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時穩(wěn)態(tài)信息。

4.4.14 Web訪問：展示頁面顯示變電站數量、變壓器數量、監(jiān)測點位數量等概況信息，設備通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。

4.4.15 APP訪問：設備數據頁面顯示各設備的電參量數據以及曲線。

 

4.5 系統硬件配置

 

 

 

     總而言之，在信息時代的背景下，對于電子監(jiān)控系統來說，作為時代的產物，充分反映了人們對生活質量和簡約工作程序的追求。而且在智能建筑中，可廣泛進行應用，促進了人們生活的簡約化。可以說電子監(jiān)控系統涉及生活方方面面。

 

[1]李庸長.智能建筑中電力監(jiān)控系統應用研究[J].四川水泥,2018(8):125.

[2]王永濤.電力監(jiān)控系統在智能建筑中的應用[J].電工技術,2019(8):24-39.

[3]黨舜.智能建筑中電力監(jiān)控系統的應用分析[J].通訊世界,2018(21):116-117.

[4]劉章銀，彭衛(wèi)東.智能建筑中電力監(jiān)控系統應用分析.

[5]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版本

 

作者簡介

任運業(yè)，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司。