基于智能感知的智能建筑供配电系统设计研究

郭全盛刘尧

摘要：随着社会生产力的迅速发展，新兴的智能技术也得到了广泛的应用，尤其是在智能建筑方面不但给予人们更好的居住环境，同时也便捷了人们的生活，而智能建筑的供配电系统相较于传统供配电系统来说，在能源效率方面仍存在着不足，对此，本文特地展开研究，旨在基于智能感知对智能建筑的供配电系统进行设计研究，既可以提升建筑的智能化水平，同时也能优化供配电系统的能源效率。希望本文的内容能够对相关从业者提供更多的建议用于参考，为人们提供更加安全舒适的环境做出贡献。

关键词：智能感知；智能建筑；供配电系统设计

前言：伴随技术的持续进步，智能建筑逐渐转变为现代城市环境中不可或缺的部分。智能建筑中的供配电系统作为该领域核心系统之一，其设计规划在确保建筑物内部众多设施的稳定运作方面扮演着至关重要的角色。基于智能感知的智能建筑供配电系统设计是借助先进的检测技术及自动化技术，增强供配电系统的防护能力与可靠度，确保居住者在建筑之中享受到更加宜人、无忧的生活与办公空间。

一、智能供配电系统的重要性

智能供配电系统是指在符合用户的需求，并按照相关参数可进行遥控和调节的高性能低压配电系统的电力管理系统，既可以优化调节电能，同时方便操作，极大地提高了能源管理效率。智能供配电系统相较于传统的供配电系统，能够更加快捷的分配电力资源，大大提高了电力供应的效率。通过使用智能化的电力检测和参数调整系统，不但可以及时的掌握电力设备的运行情况，同时也可以针对电力波动情况对突发的电力不稳或者电力中断情况进行预警，并根据实际情况给予相应的解决方案，避免对用户造成不好的用电体验[1]。同时智能供配电系统也能提高设备的使用效率，并对设备的运行参数进行调整，在不影响电力运行的情况下减少对设备机械的损害，进而降低能源的消耗，并根据电力波动选择合适的工作模式，避免机械设备的空转和过度负载，进而减少经营开支。

二、智能感知的应用与设计研究

（一）配电系统的设计

在设计一个高压配电系统设计所涉及的方案包括：构建通用和专用的变配电设施，规划配电室、变压器区以及柴油机发电区。绘制详尽的高电压供电系统图，挑选最适宜的变压器款式，并采取电气联锁系统，保障多个变压器能够分别安全运作。精确设定继电保护系统的技术参数，筛选恰当的装备，以便在高电压供电网络遭遇过载、不平衡负荷、欠压或超温等异常状况时，能迅速实施断电保护措施。在10千伏的电源进线处安装电度表，并铺设分电表，运用智能化技术进行电能的自动搜集、汇总及分析。

在低压配电系统设计中，首先是部署电力监测系统，利用基于数字技术的电能计量工具来连续且全方位地搜集各类设备的运作数据，并通过通讯总线发送至监控中心。接着是通过深入智能化分析所有数据精确判定供电网络的工作状况，对于耗电量较高的区域，实施现场电力补偿手段，依据功率因数来恰当规划自动化补偿设备，此举可有效降低集中式电容器的容量需求，并满足建筑物高效节能减耗的标准。针对低压配电系统设计中的电源问题来提升电能品质，保障所有电气设备得以安全稳定地运作。最后根据电机的功能与功率特性，选取适宜的启动策略，确保供配电系统在多变环境下维持优越性能。

再者必须对建筑物实施防雷设计，实行多种策略以抵御雷电侵袭，例如在屋顶实施焊接导电条带、配置交叉网状结构等手段以防直击雷。在建筑四周的环形梁与下引线接合处焊接紧固环，安排电位均衡连接等办法以防侧雷击，运用抗电磁扰动、设置电气防护等策略以屏蔽雷电感应干扰。通过管线地下敷设、开发智能型保护器及监控体系等手段以防范雷电波的渗透[2]。利用LEMP保障体系以免受雷击产生的电磁脉冲伤害，借此打造一个高效能、智能化的避雷接地网络，保障建筑物的稳定运作。在此基础上也须依据电子信息系统的具体要求来设定防雷级别，并实施适当的预防手段，以保障电子信息设备的安全可靠性。

（二）智能感知的传感器技术

在当前这个智慧技术迅猛进步的年代，智能感知技术已逐渐成为众人瞩目的焦点之一。智能感知技术被广泛运用于各个行业，包括智能住宅、健康医疗、物流交通等多个领域。在智能感知技术的传感器技术构成了其根本要素，传感器具备通过监测周遭环境与物品的众多数据进而完成独立判断与精准操控的能力，包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器和电压传感器。温度传感器具备识别物质温度波动的能力，它是智能恒温控制的核心环节；湿度传感器能够监测周遭空气的湿润程度，广泛应用于精准农业、居室空气品质检测等多个场合；电流传感器有能力探知电流的强弱及其流向[3]。另外，电压传感器则有助于观察电压的高低，它们通常被投入到电力系统的负荷观测和智能电网的运行控制中。智能感知技术的运用在众多行业中都可带来巨大的便捷，以智能家居为例，系统借助温度传感器和湿度传感器，可实施精准的温湿度自动调控，确保居室内的气温和湿度恒定于一个宜人的区间，电流传感器和电压传感器能够追踪家用电器的运行状态及能量消耗，提出智慧用电方案，进而有效降低能量开销和减少电力费用。

（三）智能感知在供配电系统中的数据采集与传输

随着技术的进步，智能感知技术在电力供配电系统中的运用日益普遍。借助于先进的感知技术，我们得以实施信息的即时搜集与传递，从而达到对整个电力系统进行智能化管理的目的。在供配电系统中信息搜集的技巧主要涵盖了感测器应用与互联网技术，感测器能够通过对众多变量的监测采集电力供应系统的即时信息；同时，互联网技术能够把这些信息传递至远端服务器，完成数据的汇总控制与评估。数据传输方式在供配电系统里同样扮演了举足轻重的角色，包括了有线传输和无线传输，有线传输可以利用铜线或是光导纤维进行信息交换，具有稳定性和可靠性的优点，而无线传输则依靠无线电波实现信息的传递，其主要优势在于使用上的灵活性和迅速性。另外存在一种独特的信息交换手段，那就是依托于区块链技术的信息流动，此方法能够确保信息的真实和安全。

四、结语

随着智能化技术的不断发展，通过使用智能感知技术，能够有效的优化智能建筑的供配电系统，这不仅仅为供配电系统的设计与发展带来了新的契机，同样也有利于相关行业的进一步发展。对此，我们要保持清醒的头脑，加快相关技术的研发和突破，在安全性和能源消耗方面作出更大的进步与调整。未来仍要持续关注相关行业的发展，从而为人们带来更加休闲方便的居住环境和使用体验，为电力行业的优化和可持续发展作出积极的贡献。

参考文献：

[1]张宇阳. 智能感控技术在智能家居中的应用 [J]. 中国科技信息, 2024, (01): 119-122.

[2]柯亚娟. 10kV智能供配电系统的设计与实施 [J]. 电子技术, 2023, 52 (07): 331-333.

[3]王军雄,任人,马海峰等. 新型智能供配电系统中关键技术研究 [J]. 火炮发射与控制学报, 2023, 44 (02): 65-69+80. DOI:10.19323/j.issn.1673-6524.2023.02.011