智能化供配電系統(tǒng)工程設(shè)計研究

王琳

摘要：隨著現(xiàn)代化社會的發(fā)展，各行業(yè)對電的需求逐漸增加，這雖然促進了電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但是也增加了電力輸送的難度，為供配電的安全穩(wěn)定帶來挑戰(zhàn)。對于電力領(lǐng)域存在的問題，需要得到有效及時的解決，否則會影響社會經(jīng)濟的發(fā)展和進步。而電氣自動化技術(shù)的引進應(yīng)用，就為供配電系統(tǒng)的發(fā)展帶來重大突破，也成為電氣研究探討的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：變配電設(shè)計;信息化建模;智能化;設(shè)計要點

引言

就現(xiàn)階段來講，電氣自動化供配電系統(tǒng)設(shè)計和其他專業(yè)的設(shè)計類似，在實際生活中被廣泛應(yīng)用。利用MATLAB、CAD制圖等計算機軟件對供配電設(shè)計軟件主程序進行計算分析、編程和仿真運行的一系列操作被稱為供配電系統(tǒng)設(shè)計。供配電系統(tǒng)設(shè)計具有系統(tǒng)元件多、數(shù)據(jù)量大、設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容較多等特點，設(shè)計軟件需要具有比較強大的計算能力和處理龐大數(shù)據(jù)的能力，所以對于設(shè)計系統(tǒng)的要求很高。換個角度講，智能化供配電系統(tǒng)需要滿足可以呈現(xiàn)各種使用電器元件模型跟數(shù)據(jù)庫里的電器元件實現(xiàn)同步鏈接。

1供配電系統(tǒng)自動化發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展與用電需求的增加，不僅增加了電力系統(tǒng)的工作壓力，也增加了供配電系統(tǒng)的工作壓力。一旦供配電系統(tǒng)出現(xiàn)問題，不僅造成電力系統(tǒng)破壞或損壞，影響供電安全和穩(wěn)定，還會對用戶造成影響。一個區(qū)域的供配電安全穩(wěn)定，也在一定程度上影響著該區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展。所以，供配電系統(tǒng)面對現(xiàn)代化科技的發(fā)展，在提高系統(tǒng)技術(shù)水平的同時，也加強了對系統(tǒng)的控制管理，通過有效的控制管理，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。實現(xiàn)供配電系統(tǒng)自動化控制，可以使供配電系統(tǒng)更加穩(wěn)定地運行，在提高電力供配質(zhì)量和效率的同時保證供配電過程的安全性。

隨著技術(shù)水平的提高，在供配電系統(tǒng)中也引入了先進的技術(shù)，加快了供配電系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)，也加強了對自動化的探討。截至目前，供配電自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)推廣應(yīng)用，也在一定程度上提高了工作效率。實現(xiàn)自動化控制，減少了人工成本，而且提高了電力系統(tǒng)的工作效率，操作更加簡單，增強了系統(tǒng)的安全性。

2智能化供配電系統(tǒng)工程設(shè)計研究

2.1供配電設(shè)計的仿真建模

計算機軟件在幫助設(shè)計人員參與設(shè)計工作的工程中，雖然帶來了很多方便，但是也有一些問題，比如在計算機軟件上顯示的設(shè)計樣板中顯示的電氣元件符號是設(shè)計人員根據(jù)傳統(tǒng)圖紙的符號挪用來的，但是在計算機軟件上一般只會標出電器元件的名稱以及型號這種基本信息，不會標明接線方法、如何安裝、和尺寸以及額定電流電壓這種具體信息，這就導(dǎo)致設(shè)計人員在設(shè)計準備階段需要做大量的重復(fù)性工作，反復(fù)確認各類電器元件的具體信息，浪費了大量的人力物力，增加設(shè)計成本。建筑物智能化供配電設(shè)計利用面向技術(shù)，將各類電器元件的具體工程信息添加到建筑供配電設(shè)計建模中，這樣做能夠減少設(shè)計人員很大的不必要麻煩，提高設(shè)計質(zhì)量，節(jié)省人力物力資源，提高工作效率，在初步設(shè)計階段節(jié)約時間，為后期施工作業(yè)保證按工期按時交工。

在以往的供配電工程設(shè)計中保留到數(shù)據(jù)庫中的信息品類繁多、信息量大，信息關(guān)系比較復(fù)雜，所以現(xiàn)代設(shè)計中在總數(shù)據(jù)庫中建設(shè)專家知識庫、動態(tài)設(shè)計庫以及工程信息庫三個子庫，在每個字庫中建立若干信息表，方便查詢。三個子庫都是小型數(shù)據(jù)庫，因此庫存容量不大，在總系統(tǒng)中的圖資源只在總系統(tǒng)中，存在于目錄里，沒有必要下載到子庫中。三個子庫分工不同，其中，以專家知識庫為例，專家知識庫主要用來存放供配電系統(tǒng)設(shè)計中需要的專家系統(tǒng)制式規(guī)則，系統(tǒng)目錄把這類規(guī)則按照一定類別分成各種規(guī)則小庫，每個對應(yīng)生成一張規(guī)則數(shù)據(jù)表。此類數(shù)據(jù)表的每條數(shù)據(jù)代表一條專家知識庫里的一條規(guī)則，其中的字段一一對應(yīng)相應(yīng)的條件和理論知識。

2.2智能供配電系統(tǒng)電源設(shè)計

為了有效降低智能控制中心的供電負荷，在進行設(shè)計的過程中，需要為其提供兩個獨立電源，電源電能為10kV，需要用其中一個電源作為主電源，另外一個電源作為備用電源。在兩個電源中都沒有出現(xiàn)故障的情況下，即便其中一個電源出現(xiàn)故障，另一個電源都會來進行供電工作。在針對210kV系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中，需要借助母線來設(shè)計10kV系統(tǒng)，然后再用機械閉鎖兩路電源以此來滿足供電需求。同時，主電源呈現(xiàn)工作狀態(tài)下，備用電源為斷開。如果主電源出現(xiàn)問題，此時需要將進線柜的斷路器斷開，然后在將備用電源的進線柜斷路器合閘。此外，在布置變電時需要將10kV高低配室以及控制室安排在最底層的地下室，在選擇接地系統(tǒng)的過程中，中性點不連接接地系統(tǒng)。在針對380V系統(tǒng)展開設(shè)計的過程中，應(yīng)該嚴格根據(jù)計算機系統(tǒng)和動力設(shè)備系統(tǒng)來進行配置。需要采用單母線分段方法來對照明計算機中的低壓配電系統(tǒng)進行配置，共有3段，日常電力運行需要借助1段和2段低壓母線進行供電，在1段和2段之間需要設(shè)置1號低壓母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，將3段低壓母線作為備用電源。在3段和1段之間的低壓母線中設(shè)置2號低壓母線開關(guān)。3段的低壓母線不參與正常的供電工作。在電路無故障的過程中，3段低壓母線不需帶電。

動力設(shè)備的電力系統(tǒng)設(shè)計參照上文中的電力布設(shè)方式，也采用單母線分段式設(shè)計，同樣分為3段。其中的日常的供電工作由4段和5段的低壓母線負責(zé)。在4段和5段的低壓母線之間設(shè)置3號低壓母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，將6段的低壓母線作為備用電。同時在6段和4段低壓母線之間要設(shè)置4號低壓母線開關(guān)，6段低壓母線不參與正常狀態(tài)下的供電工作，因此在電力系統(tǒng)無故障的情況下6段的低壓母線不需要帶電。如果4段和5段的低壓母線均發(fā)生故障，此時由6段低壓母線做好相應(yīng)的接替工作。在進線開關(guān)和母線之間設(shè)置閉鎖，當母線合閘時，連接的進線開關(guān)不能同時合閘。當兩個進線開關(guān)均在合閘狀態(tài)時，母聯(lián)閘無法關(guān)閉。在一級負荷中有重要負荷時，末端配電箱由雙電源自動切換裝置供電。當某些設(shè)備有停電的需要時，供電系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)換成UPS供電模式。

2.3無功補償系統(tǒng)設(shè)計

在進行無功補償系統(tǒng)設(shè)計的過程中，應(yīng)該將低壓自動集中補償和就地分散補償進行有效結(jié)合。此外，還要將集中功率因數(shù)自動補償設(shè)備安裝在變配電站的低壓處，功率因數(shù)補償后的數(shù)值不得低于0.9.針對氣體放電照明設(shè)備，現(xiàn)場進行自帶補償電容分散補償，補償后燈具的功率因數(shù)不低于0.9。

2.4實現(xiàn)自動化的集中監(jiān)控

在供配電系統(tǒng)中，通過發(fā)揮電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢，讓其監(jiān)控系統(tǒng)更加完善和優(yōu)化。而集中監(jiān)控系統(tǒng)是供配電系統(tǒng)中的重要組成部分，對相關(guān)信息進行采集和處理，同時，其也容易被干擾，如電纜線過長會影響監(jiān)控效果。而引入電氣自動化技術(shù)，就可以實現(xiàn)監(jiān)控自動化，提高監(jiān)控系統(tǒng)的有效性和效果。以某工程為例，把電氣自動化系統(tǒng)引入供配電系統(tǒng)中，實現(xiàn)自動化的集中監(jiān)控。

結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合大型建筑智能化供配電設(shè)計的各種特點，建議采用建立核心數(shù)據(jù)庫的方法，對制圖、設(shè)計、計算分析以及信息化管理的供配電智能設(shè)計，對此系統(tǒng)由設(shè)計階段到建模仿真進行了全面的分析，希望研究成果可以對以后此類的研究具有一定的指導(dǎo)性。

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