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智能供配电监控系统运用

收藏本文 2024-01-07 点赞:5031 浏览:17838 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘 要:当代计算机技术的异军突起,随之而来的是信息技术、控制技术以及通信技术的大规模大尺度革新,加之人们的生活水平越来越高,更多的人对生活质量的要求也开始提升。比如对安全性的要求明显比上世纪计划经济时期高出很多。本文从现代生活的一个侧面----智能供配电监控系统与智能建筑相结合,来满足现代人对于安全性的要求。
关键词:智能建筑 智能供配电监控系统 安全性

1 智能供配电监控系统的概述

根据《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006,智能建筑的构成部分为:信息设施系统(ITSI)、信息化应用系统(ITAs)、建筑设备管理系统(BMS)、公共安全系统(PSS)、机房工程(EEEP)。
由此可见,智能建筑的组成部分很多,建筑设备管理系统是其中最重要的部分之一,它包括的子系统也是很多的,比如智能供配电监控系统、照明系统、电梯系统、消防系统等等,由这些子系统构成综合系统,而综合系统可以统一的对这些子系统进行管理,在楼内使这些系统达到协调的统一。
刚才提到的若干个子系统中,智能供配电监控系统是整个智能系统的关键所在,是智能系统的心脏,如果这个系统出现问题,则会对整栋楼甚至整个小区的供电设备产生影响。所以我们要重视对其的设计、安装、调试以及安全运用。除此之外,智能供配电监控系统还有利于节约电力资源,这样可以大大的降低大厦运营的成本,这也和我们国家的科学发展观相适应。
在了解了智能供配电监控系统的大致情况后,我们来简单的介绍一下该系统的工作方式与设计原理。首先,供配电监控系统是通过现场总线方式来对各个电力数据进行传输和监控的。与传统的电力系统监控不同,这种智能监控系统可以将网络技术与计算机软件结合应用到设备管理中,在安装之后设定好程序,就可以达到实时的数据传输、监控与管理,通过软件分析得出相应的操作意见,这样做可以大幅度的节约对于人力的管理成本,实现电力管理系统的网络化与智能化。

2 智能供配电监控系统的通讯网络结构

智能供配电监控系统多采用的是分层网络结构,该系统有三个最重要的部分构成,即:现场间隔层、前置通讯层以及站端控制层等。下面我们对这三个部分做以简单的了解。
首先介绍的是现场控制层,它包括了高压系统的计算机保护装置以及相应的测控仪器仪表,低压系统的计算机保护装置以及相对应的设备等。也就是说,在这个区域,所有涉及到的计算机都要进行保护,各个计算机形成独立的系统,避免因为一台计算机的状况而导致整个层区系统的崩溃。所以要设立隔离区,各个仪器仪表也要相对独立,独立测算之后通过网络进行结果的汇总。在显示区要完整的显示各个电器的工作状态是否正常,所有的荷载是否接近或达到额定的范围。保持网络的通畅,及时传递各项参数、故障信息,及时记录所监控电气设备的工作情况。在底层要设置一个开关柜,柜内设置交换机,将所有的数据通过主线接入RS-485子网,继而传入控制器,由控制器进行各个电器的管理工作。
接下来我们介绍一下前置通讯层。这个层区所包含的有通讯用控制机、网络线缆等。层区的主要功能是将现场间隔层与站端控制层连接起来,实现现场间隔层与站端控制层的数据交汇对接,在传统的网络设计中,通常将该工作区设置成为一个类似于连接线缆的区域,没有其他明显的功能。但随着网络科技的发展,前置通讯层不仅仅起到连接线缆的作用,一些新建的商业智能建筑通常将一些简单的数据处理放在该层,这样既能够缓解站端控制层的压力,又可以有效的利用空间,更好的发挥前置通讯层的作用。比如楼宇门的应答系统,就是通过前置通讯层来实现的。
最后我们来介绍的是核心部分----站端控制层。说这是核心部分,可以通过该区域的硬件设备体现。系统所采用的是高性能工业用计算机,通常的运算速度可以达到每秒200G次,是普通家用计算机的50倍。除此之外,还有激光打印机,网络交换机等设备。有了这些设备作为硬件保障,就可以实现整个供配电系统的“四遥”,分别指的是遥信、遥控、遥测以及遥调,这样也就能够真正意义上实现无人值班。具体的功能有如下几点:对电器设备的数据实行实时监控,并且能够做到详细的记录;对发生故障的设备能够做到及时的报警,并通知值班人员进行检修;对用电的情况会进行智能分析,在运行一段时间之后(一般以一个月为限度),会找到楼内业户的用电规律,合理的分配电力资源;对数据的报表进行统计并打印;周期性的上报各种用电图表;对应用直流电的系统设备进行统计,合理分配电力,使系统达到节能标准。

3 智能供配电监控系统的主要功能

(1)数据采集与处理
这是供配电系统的基本功能,实时监控和实时采集数据,是控制电力使用的前提和基础。监控系统在进行初步数据处理后,将数据送至监控主机,对供电系统进行合理的调整与优化,调整的依据就是所监测到的数据,所以,供配电监控系统的运行,对于整个系统的电力保护是十分有必要的。
(2)操作控制
智能监控系统的操作分为两个层面,一个层面是智能远端操控系统,即我们所说的无人值守操作系统,是日常应用的操作,对于一些常规的问题都可以做到很好的解决;另一个层面是就地操作系统,这个操作系统是通过工作人员人工进行操作的。在智能操控系统出现一些问题时,或是系统出现一些智能系统不能解决的问题时,就要进行就地操控。在系统的开关柜上,要设有“远端/就地”的转换开关,这是为了保证在一个时刻只能有一种操作方式是可以使用的,避免出现操作上的冲突,危及设备安全及工作人员的生命安全。
(3)IP地址识别
系统分配给每个控制单元特有的IP地址,这样便于管理,保证了数据传输过程中的安全性与可靠性。这个IP地址是设备在控制系统中的唯一标识。
(4)区域能源统计
系统会在中控区域设置显示装置,可以通过显示器清楚的看到每个单元的用电情况,如果有需要,可以实时汇总成表,以便对比。
(5)报警处理和历史事件查询
报警系统在设计的过程中,分为两个等级的报警:一般报警和事故报警。其中一般报警包括的内容有:模拟量越限度报警(使用电量接近或超过额定标准)和计算机自身故障报警。事故报警包括的内容有:空气断路器断开报警、供电线路故障报警、业户对电力系统的使用不熟悉造成的危险动作报警等。在设计上,事故报警是通过信号的断路引起跳闸,继而操控界面的控制灯闪烁,发出报警的警报声,不同区域不同等级的事故,警报声不同。而一般报警则是灯光闪烁,不发出警报声。
(6)系统自诊断和自恢复
智能监控系统的自我恢复能力很强,原因也是在于它的工作原理不是单一的垂直系统,而是类似于网络星型拓扑结构的综合系统,在一个区域发生事故,可以及时的启动预案,将故障系统隔离,及时进行维修。比如在夏天的用电高峰,可能一些系统设备的温度过高,控制系统就会停止这些设备的工作,转而启动备用的设备,待该设备恢复温度后,再继续执行工作。对于系统不能够自我修复的事故,控制器会及时报警。

4 智能供配电监控系统带来的电气节能

新时期的建筑不仅要满足人们的安全、舒适的生活要求,更重要的是要符合环境保护的大局观。经过十余年的尝试与探索,智能建筑的发展日趋成熟,一些发达国家对智能建筑的发展已经进入了一个新纪元,即:人与自然的和谐相处。比如在欧洲的德国,那里的“绿色建筑”随处可见,主要依靠的就是智能供电系统,这样做可以从狭义的层面节约自身的电力损耗,节省了经济支出,从广义的方面又可以为国家和社会节约能源。
在我们国家,智能建筑方兴未艾,在一些大城市已经开始尝试批量设计智能建筑,并在城市的指定区域内实现智能联网,构成智能建筑的规模发展。这样有利于我们国家的经济建设,还有利于保护环境。从最贴近我们生活的层面说,可以为我们削减电力使用的开支。智能供配电监控系统在这方面的具体体现是:系统对电力使用参数做历史性的分析,通过智能的模拟系统,为每个用户量身写作用电程序,并且对这些程序能做到实时的微调,虽然存在一定的滞后性,但是却可以起到很理想的节电效果。比如电视机在待机状态的电力损耗是没有必要的,电冰箱可以随着室温的变化而改变工作功率等等。
结束语
诚然,我们国家的智能建筑还不是很发达,没有形成规模化、产业化的布局。但是有欧美一些发达国家的先例,在不远的将来,我们国家的智能建筑将会成为土建工程的主体,因为这种建筑是符合科学发展观的,是符合当代人民群众的诉求的,是与时代的发展和社会的进步相契合的。我们国家的智能建筑虽然起步晚,但是起点高。我们有理由相信,我们国家的智能建筑会在短时期内赶上欧美国家的水平,让智能建筑带给我们一个便捷、舒适、安全、可靠的生存空间。
参考文献
 

源于:论文资料网www.udooo.com

 朱炯.《配变实时监控系统的功能与特点》.浙江电力,2011;05
方甲松.谈以太网及其与智能建筑领域的应用.《智能建筑》.2011;05
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[4]马克,马冲.关于智能建筑的思考.《建筑智能化》.2012;10

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