建筑供配电自动化系统设计与实现

孙超

摘要：随着社会的不断进步，计算机技术和自动化技术得到了飞速的发展，这些发展势必会对建筑供配电系统的自动化发展带来技术上面的革新。我国在供配电的自动化发展道路上还有很长的路要走，需要不断的创新发展，为人民的生活提供更为稳定、可靠和完善的供配电系统。

关键词：建筑供配电；自动化系统；设计；实现

1建筑供配电自动化系统设计要求

1.1满足供电电源的可靠性

建筑物的供电系统的可靠性是影响社会群众日常生活水平的直接因素，也是保障有关设备运行的基础。对于当前建筑物出现火灾风险的现象日益增加，诸多建筑物中都有属于自己的消防灭火设备以及安全通道，来保障人们的生命安全。而在建筑中的消防灭火设施大部分是依附供电电源才能顺利开展。这就表明若是供系统出现问题，发生火灾之后是无法发挥出消防灭火设备的应用价值的，比如当供电电源出现故障，消防自动报警系统、应急照明、喷水系统、消防泵等设备都是无法进行有效响应的。除此之外，当前我国建筑中普遍应用电梯，若是供电系统不可靠，电梯就容易出现故障，这对于建筑中生活的居民带来极大影响，严重阻碍了社会群众开展生活活动的质量。因此，保障供电电源的可靠性对于社会群众生活至关重要。

1.2保障供电的持续性以及电源时间性

通常状况下，针对于可以通过电网便可以供应独立电源的建筑来讲，它基本是可以实现一到二级的需求。但是因为当前建筑的内部负荷极为重要，因此，需要针对下述几点内容进行重点分析：当对建筑中的电源系统进行维护检修过程中需要建立一个独立的电源来保障建筑供电正常，因此需要配备应急电源或是柴油发电机以备不时之需。而对于只有一个独立电源的建筑来讲，务必要将柴油发电机组来作备用电源。需要重点注意的是柴油发电机组的存在意义是备用，而并非是应急。所以，在对建筑进行配点系统规划时，务必要保证有两个或是两个以上电源，可以保障电源随时切换，在电源切换过程中对于时间的要求是严格的，其务必要满足电气设备运行的需要。

2分析影响供配电系统安全可靠性主要原因

2.1过载及短路因素

对于建筑项目的供电系统来讲，可以从安全性与可靠性这两方面入手，主要重点注意的是短路保护与过载保护，保障供电系统出现问题时，熔断器或是断路器可以及时准确的动作，以此来保证供电设施与供电线路的安全。

2.2接地质量因素

在对建筑进行电气设计过程中，应用低压配电系统时会遇到地形混乱、管理混乱等状况，特别是对供电系统进行设计时，对于接地处理并未给予过多重视，或是并未依据有关规范来开展接地处理，造成供电系统的接地质量受到极大影响，严重阻碍了供电系统的正常运作。

2.3漏电保护因素

漏电保护是当前建筑供电系统中应用比较广泛的保护措施，它可以达到对接地事故的合理控制以及有效预防，当人体直接触碰到带电体时，供电系统是可以瞬间跳闸，来切开电源以保障人们生命安全。但就当前情况来看，在选择或是应用漏电保护器时是存在诸多问题的，致使漏电保护器不能将自身价值充分发挥出。

3供配电系统的综合自动化控制

建筑物供配电系统的综合自动化控制的实现是在智能建筑BAS系统的总体管理运行下完成的，作为于智能建筑BAS系统的子系统之一，区别于其他子系统，供配电系统有其独有的特点。智能供配电系统按层次分可以简单地分为两个部分，分别是管理厂部分和现场部分，管理厂部分由监控主机、人机联系设备和工程师机组构成，是综合自动化的核心部位；现场部分主要有数据采集设备以及相应保护管理设备，完成供配电系统的自动化控制功能。

3.1构成变电所综合自动化时应注意以下问题

根据实现综合自动化的变电所环境的实际情况以及自动化系统自身的特点，主要有三个方面的问题需要我们注意，分别是抗电磁干扰、可靠性以及系统配置。首先，变电所本身就是一个具有很强电磁场的地方，在这种大环境下，对于我们的综合自动化系统的抗电磁干扰能力就提出了比较高的要求，为此，我们可以通过在各个组件间采用串行传输和光缆通信解决电磁干扰的问题；其次，我们需要提高综合自动化系统各个模块的相对独立性和采用各种相适应的抗干扰专用芯片，保障自动化系统运行的高可靠性。

3.2变电所综合自动化的功能

根据前面我们知道变电所按层次可以分为管理层部分和现场部分，变电所综合自动化按功能相应也分为两个方面，分别是管理层部分的功能和现场部分管理控制设备的功能。管理层作为综合自动化的核心部分，其本质属性决定了综合自动化系统的性质和工作任务，下面简单介绍管理层工作和现场工作的基本任务。管理层的任务可以分为6个部分，其一，作为自动化系统管理控制中心，有着综合处理所有的信息和协调各个模块工作的任务；其二，对所有的工作都有一个系统的记录；其三，完成整个系统的时钟同步工作；其四，完成每个开关屏的系统化控制；其五，完成所有参数的设置和修改工作；其六，完成系统正常运行的实时检测和监测工作。现场部分工作也可以简单分为2个部分，其一，管理现场的测量、监测设备，综合各个单元之间的联系；其二，通过接受来自控制中心的命令实现现场的自动化管理运行。

4系统架构

4.1硬件设计

建筑物配电自动化系统硬件构架设计一般采用分析分布的结构形式，主要由三个部分组成，分别是站基层、间隔层和设备层。站基层的主要作用是实现信息的远程传递和对监测变电站的实时监控，并作为一个类似于信息中转站的地方，上传采集的基本数据到控制中心并传递执行管理中心发布的工作命令，其功能的实现是通过相应设备的合理布置和系统化管理运行；间隔层的主要作用是保障综合自动化系统的正常运行，有效提高系统的稳定性和可靠度，间隔层主要由测控单元组成，也能够直接检测到变压器的信息，并实时反馈，保障继电设备的独立运行，维护系统的稳定性；设备层主要由计算机控制系统、以太网交换器和服务器三个部分组成，主要作用是实现信息的采集、处理和传递。

4.2软件设计

建筑物配电自动化系统软件架构设计主要由现场监控部分、远程控制部分以及数据库报表查询部分三个部分组成。现场监控部分主要有两个程序构成，分别是后台数据处理程序和监控人机界面程序，后台处理程序作用是能够智能进行协议的转换，以便实现接入人机界面，监控人机界面程序作用是通过图表形式浅显易懂的反应出各个部分的工作状态以及相应的工作参数；远程控制部分主要作用是在满足系统运行安全可靠的前提下，保障远程控制对现场工作的控制权限，这样就能实现上级监控中心对于变电所的实时监控和控制；数据库报表查询部分包括变电所工作时的所有数据，比如对于其正常状态、维修状态、报警状态的系统性信息的记录，还能通过相应的数据处理以更清晰明了的方式反映出变电站的工作状态。

结束语

建筑供配电自动化系统是将自动化技术应用于建筑行业的一次伟大进步的集中体现，它极大的方便了建筑供配电系统的运行工作和管理工作。但相应的也带了一些技术上面困难，因为自动化的供配电系统本身就具有很强的专业性和相对的复杂程度，我们在对建筑供配电系统进行自动化的设计必须考虑好其在运行过程中可能出现的不利因素，保障系统能够正常运行、管理和维护。

参考文献：

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