基于智能技术的供配电系统研究

１０４　应用方法论　２科０１　２年第期　复赫１５霾　＿　基于智能技术的供配电系统研究　王晓明　（陕西省电力公司商洛市供电公司，陕西商洛７２６０００）　摘要供配电系统作为建筑的核心设备，自动化、可靠性要求高，基于智能化技术的供配电系统满足了现代建筑的高效、　安全要求。本文就基于智能技术的供配电系统进行研究探讨，分析了智能化供配电系统的功能特点以及介绍了三种常见的智　能化供配电系统。　关键词智能技术；供配电系统；功能　中图分类号ＴＵ８５　文献标识码Ａ　文章编号１６７３—９６７１一（２０１２）０８１—０１０４—０２　供配电系统是建筑设备中重要组成部分之一，是建筑　物最主要的能源供给设备，因而，可靠和连续的供电是智　能建筑得以正常运转的前提。与传统的供配电系统相比，　智能化供配电系统以其自动、连续、实时监控、节能性强　等优点被广泛应用到于现代化办公楼、车站、住宅等要求　较高的各种工业和民用建筑中。　１供配电系统概述　建筑供配电系统主要由高压供电系统、低压配电系　统、变配电所和用电设备等组成。对于大型建筑或建筑小　区，电源进线电压一般采用１０　ｋＶ，首先，电能经过高压配　电所；然后由高压配电所将电能分送给各终端变电所；其　次，经过配电变压器将１０　ｋｖ高压降为一般用电设备所需的　电压（２２０／３８０　Ｖ），再将电能分送给各用电设备使用。　供配电系统是维持建筑正常活动的核心设备，如果没　有可靠的供配电设备，建筑内所有的机电设备都将无法正　常运行，建筑也将处于瘫痪状态。因而，必须运用智能化　图ｌ工业Ｐｃ和扩展Ｉ／ｏ接口构成的集中式监测系统原理图　技术对传统的供电设备进行改进，保证供配电系统正常　运行。　处理。系统通过自动检测进线电流，对异常情况进行处理，从而　２智能化供配电系统的功能与特点　实现用户的连续可靠供电功能。　２．１监测功能　２．３智能化供配电系统的特点　智能化供配电系统的监测功能主要有：运行参数的监测、远　１）抗电磁干扰，智能化供配电系统处于强电磁场和强电磁干　程自动计量、电能质量的监测、故障报警事件的监测。　扰环境之中，但因为各个单元间采用串行传输和光缆通信，因而　运行参数的监测包括电压、电流、频率等参数，这些参数的　具有十分良好的抗电磁干扰能力。　实时值会在在监控计算机上实时显示并定时记录存盘。当运行参　２）高可靠性，智能化供配电系统采用高品质３２位、１６位微处　数的值超出允许范围时，监控系统会及时给与文字与声音报警提　理器芯片和各种抗干扰专用芯片，因而性能好，可靠性高。　示，以方便操作人员及时处理。远程自动计量是对每个用户的用　３）系统配置灵活，智能化系统采用多ＣＰＵ分散式结构，内部　电量进行自动测量和记录，通过绘制表格等方法实现分时计费，　模块采用总线连接。软硬件结构采用模块化和分散处理方式，适　从而形成电费报表。这样做，不仅可以供用户随时查询，而且方　用于各种智能建筑的大、中、小变电所的综合自动化系统，因而　便、节能。电能质量的监测是指那些对电能质量要求较高的用户　系统配置具有灵活性。　进行电能质量参数的监测，包括回路电压、谐波含量等。故障报　开关量信号线　３几种不同结构的智能化供配电系统研究　运行状态　警事件的监测是指供配电系统在运行过程中一旦发生故障，智能　目前，智能化供配电系统正蓬勃发展，从系统所采用的核心　化供配电系统会赢即发　报警声音，自动将Ｈ｛现故障的图形切换　控制部件及系统的构成来看，可以分成多种不同的类型，本文将　到界面卜，并给与紧急预案提示，因而，工作人员可以及时、准　介绍　种常见的智能化供配电系统，主要从供配电的核心部件一　确地处理故障。　监控系统来研究。　２．２控制功能　３．１工业ＰＣ和扩展Ｉ，０接口构成的集中式监测系统　智能化供配电系统的控制功能体现在：　工业ＰＣ和扩展Ｉ／Ｏ接口构成的集中式监测系统主要原理是依靠　１）对断路器或接触器实现通断控制，从实际情况来看，中高　工业ＰＣ机扩展插槽上插人的数字量、模拟量ＵＯ卡以及扩展Ｉ／０接　压系统中的配电设备通常是由人丁就地控制的，较少进行远程／自　口，将配电柜中断路器的运行状态记录下来，经过变送器转换成　动操作，具有一定危险性。但智能化供配电监控管理系统具有远　电压、电流等运行参数。这些参数经过工业ＰＣ机处理后，将结果　程控制中高压配电系统设备的能力，但该功能是根据用户的需要　显示在计算机屏幕上，以方便工作人员对系统进行实时监测。系　选择增设与否。　统的原理框图如图１所示。　２）进线失电故障的自动应急处理，进线失电故障的自动应急　虽然这些工业ＰＣ可以连到互联网，但实际上是一种集中式的　处理包括三类：即双路供电时进线失电故障的自动应急处理、单　数据采集系统。一旦工业ＰＣ出现故障，整个供配电系统将无法再　路供电时进线失电故障的自动应急处理、复杂系统自动投切应急　正常工作。但是，和传统的计算机相比，在机箱结构方面进行改　群蒜霸　应用方法论　１０５　良后，工业Ｐｃ及其扩展Ｉ／Ｏ接１３具有一定的优势，但系统的抗干扰　集，并发出远程操作和控制命令，实现对供配电系统的远程监测　能力还有待提高。同时，工业Ｐｃ连网通讯的可靠性和普通的局域　与控制。　网一样，受到信号干扰与出现差错的可能性较高。因此，由工业　这种现场总线控制系统是目前最为先进的供配电控制系统，　ＰＣ和扩展Ｉ／Ｏ接口构成的供配电系统仅适用于一般的监测，扩展性　以其可靠性高、抗干扰能力强、配置灵活等优点在建筑领域得到　较差，使用范围非常有限。　了广泛的应用。只要在构成智能化供配电监控系统时，合理布置　３＿２工业ＰＣ￣Ｉ１网络电力仪表、ＲＪＪＪ构成的监控系统　系统结构，配置以强大的故障自动应急处理系统，就能使智能化　工业ＰＣ和网络电力仪表、ＲＪＪＪ构成的监控系统的核心控制部　供配电系统运行的可靠性大大高于传统的配电柜，提高系统的性　件仍然是工业Ｐ　Ｃ。它的工作原理是将总线与网络电力仪表、ＲＴＵ　能。同时，这种基于可编程序控制器（ＰＬＣ）及远程Ｉ／Ｏ的监控系　相连，经过串行通讯接口输出，从而实现监控。网络电力仪表采　统开发和生产成本都较低，结构简单，具有较强的实用性，便于　集电压、电流等运行参数，经过变换后的运行参数经过通讯口输　在我国广泛推广应用。　出。ＲＴＵ负责对断路器的运行状态以及故障脱扣状态等数字量信　４结论　号进行采集，远程操作通过ＲＴＵ的数字量输出口给出断路器通／断　基于智能技术的供配电系统可靠性高、供电连续性好、具有　的控制命令。各个组成部件采用分散配置的方式在配电柜中。因　较强的柔性与扩展性，还具有自动错峰、节能功效，有利于提高　而，这种系统是一种集散式制系统。工业ＰＣ和扩展Ｉ／０接口构成　供配电系统的管理水平，延长供配电设备的使用寿命，且操作简　的集中式监测系统相比，这种系统更具有优势，性能好、可靠性　单、易于掌握，因而具有十分广阔的发展前景。本文就智能化供　高。但仍然没有脱离工业ＰＣ，适用于以远程手动控制为辅的场　配电系统进行研究，简要介绍了供配电系统的用途与功能特点，　所，一般不能进行自动切换，因而，也有一定局限性。　研究探讨了三种常用的智能化供配电系统，以期推广智能化供配　３．３可编程序控制器（ＰＬＣ）及远程Ｉ／Ｏ构成的监控系统　电系统的应用。　这种基于可编程序控制器（ＰＬＣ）及远程Ｉ／０的监控系统核心　控制部件为ＰＬＣ。根据供配电系统的规模大小、监控功能以及系　统可靠性要求，基于ＰＬＣ监控系统的构成方式种类非常多，但核　参考文献　心都是用可编程序控制器来实现供配电系统的智能化。它的工作　【１］李英姿＿现代建筑电气供配电设计技术『Ｊ１．中国电力出版社，２００８，７　原理是通过ＰＬＣ及远程Ｉ／Ｏ通过现场总线，进而连接成现场总线控　［２］沃瑞芳．关于建筑智能化系统工程设计［Ｊ１＿电气资讯，２００８，３．　制系统，对配电柜内的断路器及其它相关设备的运行参数进行采　［３】苏涛．建筑物自动化系统（ＢＡｓ）的认识与发展［Ｊ】＿电气资讯，２００９，７．　（上接第１００页）　加≤０．７　ＭＰａ的正压力。　８）张拉原则：对称同时张拉，先张拉腹板纵向束，再张拉顶　５）真空灌浆砂浆封锚。　板纵向束，后张拉底板纵向束，再张拉竖向精轧螺纹钢，最后张　９拆模、卸落支架　拉顶板横向束。　待混凝土强度达到要求后拆除支架及底模。底模拆除时用绳　８．２孔道真空压浆　子系下，以免损伤模板边棱。拆架时从跨中向支点按全孑Ｌ多点、　真空压浆的优点：真空灌浆在真空吸力作用下，可以把浆体　对称、缓慢、均匀的原则进行。　与管道壁之间的气泡吸走，以提高密实度，保证压浆的质量；另　１０结束语　外，在一端吸力与另一端压力作用下，保证压浆顺利。　１）采用灌浆泵和普通砂浆搅拌机，水泥采用与梁体施工同标　通过对以上各施工重点工序进行了严格的技术控制，京沪高　铁天津特大桥第ｌ　１工区７跨非标准简支箱梁的现浇施工合格率达　号的水泥，水灰比控制在０．３５以内，做好浆体配比试验，并提供　１００％，完全满足设计要求。　报告。浆体搅拌按配比进行。　２）灌浆前先检查灌浆孑Ｌ与泌水管孑Ｌ是否畅通与密封。　３）灌浆从孔道张拉端锚垫板灌浆口注入，另一端的张拉锚垫　参考文献　板灌浆口作为抽真空。　【１］金福海，文功启．高速铁路大跨钢箱系杆拱桥关键技术探讨与应用［Ａ】．２０１０　４）真空灌浆工作原理：在孑Ｌ道的一端采用真空泵对孔道进行　全国钢结构学术年会论文集［ｃ］．２０１０．　抽真空使之产生负压（一０．０６—一０．１　ＭＰａ左右），在孑Ｌ道的另一端　［２】郑辉辉，卢文良，郑永星．客动专线预制简支箱梁初张拉弹性上拱变形分析　用灌浆泵进行灌浆，直至充满整条孔道，然后灌浆泵再给孑Ｌ道施　［Ａ］．第２Ｏ届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）［ｃ］．２０１１．　（上接第９４页）　度的基础上，才能保证矿井的又好又快的建设，为进一步的安全　３．２进度计划实施　生产发展奠定基础。　进度计划实施过程中，进度控制人员需要对整个Ｔ程实际施　Ｔ＿进度进行经常性、定期性跟踪观测与记录，建立工程分项的　参考文献　月、周进度控制图与控制表等，对收集到的施工实际进度数据，　【１］刘建林，白琛．基于全生命周期造价管理的矿井工程成本研究［Ｊ】．水利与建　进行整理、统计，为进度对比分析提供相应的数据、资料。　筑工程学报，２０１　１，０２．　工程进程中，施ｌ丁单位、监理工程师应采用＿Ｔ程形象进度　【２］康建英．论矿井工程建设项目的科学管理［Ｊ】．科技情报开发与经　图、工程形象进度控制表等反映工程实际进度的方法，并与施工　济，２０１０，１６．　进度计划时间相比较，方便各方动态把握各专业分项工程施工的　［３］张功厚．企业新建矿井工程成本核算的探讨ｆＪ１．齐鲁珠坛，２０１　ｌ，０３．　实际进度与计划间的差距。　作者简介　在新建矿井建筑工程实施过程中，合理的管理制度和措施对　梁卫东（１９８３一），男，安徽淮北濉溪人，助理工程师，淮北矿业股份　工程建设有非常重要的意义，只有在建立健全并逐步完善管理制　有限公司涡北煤矿。