智能化供配电系统的控制和管理功能探讨

　　电能是智能建筑使用的主要能源。与常规的建筑相比智能建筑往往是比较重要的建筑物。除常规的建筑设备外，智能建筑还配置有众多的智能化系统，因此智能建筑对供配电系统的要求较一般建筑物高许多。它不仅对供电的可靠性要求很高，而且对电能质量的要求也大大提高。此外，如何做到最大限度地节电以及充分利用可再生能源，使智能建筑成为节能环保的绿色建筑等也是当今智能建筑的供配电系统应该完成的重要任务。而构建符合上述要求的智能化供配电系统是最好的解决办法。为此，正确地选择并确定智能建筑的总体供电方案对于保证日后智能建筑的正常运转和节省建设投资与运行费用是非常重要的。
　　我国智能建筑用的智能化供配电系统的开发和应用较晚。尽管我国发电厂和电网的自动化早巳进行井取得了长足的发展，但作为电力终端用户的楼宇供配电系统则一直沿用人工操作和管理的模式，根本谈不上自动化、智能化。直到20世纪90年代初，一些由国外设计的大型建筑才开始要求采用具有自动监控功能的智能化供配电系统。随后，一些国内的设计院开始在一些重要项目中采用智能化的供配电系统设计。本文主要对智能化供配电系统的控制功能和管理功能进行探讨。
　　 一、控制功能
　　 1.断路器/接触器的通断控制
　　根据我国的实际情况，10kv中压配电系统的设备通常采用就地人工控制操作，较少进行远程/e动操作，也就是“只监不控”。但智能化供配电监控管理系统应该具有远方控制中压配电系统设备的能力，若用户需要可以开通该功能。在已完成的工程项目中也有远程控制中压真空断路器通/断这样的实例。400v低压配电系统断路器的通/断控制则有四种方式工作和全自动控制。
　　 2.进线失电故障的自动应急处理
　　在400v低压配电系统中出现进线失电故障时，智能化供配电系统可以自动进行应急处理。如对于最常用的单母线分段的系统。
　　(1)双路供电时进线失电故障的自动应急处理。双路供电时，若有一路进线失电，延时规定的时间(该时间可事先整定也可通过监控计算机修改)后，系统自动断开失电的这路进线断路器，接通联络断路器，自动转换成单路供电，然后自动检测该路进线的电流，若电流超过变压器二次侧的额定位，则按照事先设定的用户优先权顺序将优先权低的用户依次断开，直至变压器不超负荷，从而保证了对重要用户的连续可靠供电。这是用传统的电气连锁控制无法做到的。
　　(2)单路供电时进线失电故障的自动应急处理。单路供电时，若这一路的进线失电，延时规定的时间后，系统将自动断开该路的进线断路器，然后将另一路进线断路器自动接通，保证供电的连续性。
　　(3)无市电时进线失电故障的自动应急处理。市电全部失电时，延时规定的时间后两路进线断路器自动断开，自备电源自动投入。
　　(4)复杂系统自动投切应急处理。对于由多台变压器通过母线联络开关连接成的较复杂的低压配电系统，智能化供配电系统仍可按照规定的连锁关系自动进行相应的自动投切应急处理。
　　 3、其他自动控制功能
　　根据需要，智能化供配电系统能提供多种自动控制功能。
　　(1)照明的自动控制。对于末设智能照明控制系统的智能建筑，智能化供配电系统可按照照度或预先设定的时间自动控制建筑物立面泛光灯照明的开启和关闭;按时间自动开启和关闭公共照明或将其改为经济照明方式;按照度自动控制路灯的点亮和天闭;根据不同比赛或演出的需要选择体育场馆不同的照明方案和自动控制灯光的变化等。
　　(2)自动接通或断开。火灾报警时自动切断非必需负荷的供电。由于被分断对象可以通过软件设定，因此更改非常方便。同样，也可以根据需要设定某种特定情况下需要自动接通或断升的回路。
(3)自动计数。中压配电系统中断路器操作次数的自动累计及达到规定次数时的自动报警提示应进行检修，以减少按时间盲目检修造成的断路器使用寿命的缩短。电动机或其他设备运行时间的自动累计及达到规定时间时的自动报警等。
　　(4)顺序启停。电动机或其他设备按规定的顺序或时间自动启动和停机等。
　　二、管理功能
　　智能化供配电系统具有强大的自动管理功能，除定时采集并存储运行参数外，还应能自动生成日负荷表、代表日负荷表及年度报表等各种报表。这些报表可以打印也可以在屏幕上随时调阅。配电系统的操作记录如操作时间、操作内容和故障记录如故障发生时间、故障内容、排除故障时间等，均能自动记录存档，也可随时调阅和打印。还可自动生成、显示并打印负荷曲线等历史数据。若有需要，还可对负荷曲线进行趋势预测和分析，并提出改进运行的方案。管理功能主要是由监控软件来实现的。智能化供配电系统的监控软件应具备的性能和功能如下。
　　1.操作系统、接门及图形界面。监控软件支持W1ndows 2000/xP/2003、UNIx、Linux等流行的操作系统，具有软件通信OPC SeSer/C1iEnt接口、Web SeSer等功能。它对整个变配电系统的运行状态通过图形界面进行实时监控，包括进行遥测、送信、遥控(部分回路)和事件记录等。软件全中文提示，用鼠标操作，可漫游各显示画面，且画面之间的切换快捷流畅。
　　2.数据库。监控软件支持基于SQI的关系型数据库管理系统，支持ANSI/ISOSQL 99标准。具有高度的通用性、实时性、可靠性、开放性、可扩充性和安全性。
　　3.图形监控。监控软件的图形监控以系统图、系统主接线图、回路柜排列图、回路单线排列图、网络拓扑图、通信监视图、地理分布图等形式来表现。
　　4.曲线。监控软件可提供各种符合电力系统要求的模拟量的实时曲线和历史曲线;进行如最大值、最小值、平均值、极值时刻等统计功能;对越限变色、纵向伸缩、横向伸缩、横向平移等分析功能;并可以在曲线组内逐条显示也可多条组合显示;支持历史曲线打印。
　　5.报表。监控软件可提供各种统计报表如日、月、年报表，分合闸次数统计报表，报警次数和持续时间统计报表，负荷率(变压器)、峰谷差率、最大值、最小值、平均值统计报表和电能统计报表等，并可打印输出。
　　6.通信监测。监控软件进行通信状态监测和通信报监测报警。
　　7.通信功能。监控软件提供专用的通信功能模块，通过专用的以太网硬件通信接口，以OPC方式向建筑设备管理系统(BMS等方式向供电局/电力调度所发送相关的数据和信息，实现系统的集成。