智能建筑變電站綜合自動化的分析和實施

摘 要：近些年來，隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)也獲得更大的發(fā)展空間，以智能建筑為代表的現(xiàn)代化建筑系統(tǒng)成為了建筑業(yè)發(fā)展的主流方向。與此同時，對于變電站綜合自動化系統(tǒng)的智能化和自動化也提出了更高的要求?；诖耍疚木椭饕槍χ悄芙ㄖ冸娬揪C合自動化系統(tǒng)的相關問題進行簡單的探討。

關鍵詞：智能建筑；變電站；綜合自動化系統(tǒng)

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0113-01

電能是現(xiàn)代社會和經(jīng)濟發(fā)展的重要能源，經(jīng)濟的飛速發(fā)展對電能的需求也不斷增加，如何有效的實現(xiàn)電能的循環(huán)利用是當前面臨的一個重要問題。在智能建筑供配電系統(tǒng)中，變電站綜合自動化的程度是影響供電質量的關鍵因素，因此，必須要充分重視變電站綜合自動化系統(tǒng)的科學設計與功能實現(xiàn)，才能保證智能建筑供電方案的有效性與穩(wěn)定性，從而滿足社會和經(jīng)濟發(fā)展對電能的需求。

1 智能建筑的特點及其對變電站綜合自動化的要求

1.1 智能建筑的特點分析

所謂的智能建筑具體是指通過系統(tǒng)集成的方式，將計算機技術、通信網(wǎng)絡技術和建筑藝術有機地結合到一起，具備安全、舒適、高效、靈活等特點的建筑物。通常情況下，智能建筑一般都是由以下三個系統(tǒng)組成，即BAS系統(tǒng)、CAS系統(tǒng)和OAS系統(tǒng)，這三個系統(tǒng)不但全部具有獨立的網(wǎng)絡和主控設備，并且還有大型計算機和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將之集成在一起，這樣既能夠實現(xiàn)三者各自的功能，又可以充分發(fā)揮出它們的群體功能。其中BAS系統(tǒng)是智能建筑最為重要的組成部分之一，該系統(tǒng)主要是利用計算機網(wǎng)絡、自動控制、通信等技術構建起來的自動化綜合管理控制系統(tǒng)。

1.2 智能建筑對變電站綜合自動化的要求

智能建筑中存在大量的電子電器設備，想要確保這些設備能夠正常運行，就必須有一個安全、可靠、穩(wěn)定的供電系統(tǒng)作為保障，這也是智能建筑對變電站提出的最基本要求之一。智能建筑變電站位于整個供電系統(tǒng)的末端，從整個電網(wǎng)的角度上看，其屬于小規(guī)模、終端型、低容量的中壓變電站，與電網(wǎng)中的高壓樞紐變電站相比，其變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用場合、運行環(huán)境以及功能要求均有較大的區(qū)別，這就要求繼電保護裝置必須具備較高的靈活性，特別是對通信網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性要求較高。此外，還要求系統(tǒng)使用方便、易于維護和低成本等等。

2 智能建筑變電站綜合自動化的功能設計與實現(xiàn)

智能建筑變電站綜合自動化系統(tǒng)應具備以下功能。

2.1 繼電保護功能

智能建筑變電站綜合自動化系統(tǒng)不但應具備常規(guī)變電站系統(tǒng)保護及元件保護設備的全部功能，而且還要獨立于監(jiān)控系統(tǒng)，這樣一來便可以在系統(tǒng)網(wǎng)絡出現(xiàn)故障退出運行時，繼電保護單元仍可正常工作。為此，微機保護除了應具備繼電保護的常規(guī)功能之外，還應具備以下功能。

（1）故障記錄。系統(tǒng)應當能夠顯示故障發(fā)生的時間、開關變位情況、電壓和電流大小以及保護動作狀態(tài)等。

（2）應與監(jiān)控系統(tǒng)通信，而且能接收到由監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的命令，還應具備遠方查詢和整定保護定值功能，并具有操作權限閉鎖功能等。

（3）系統(tǒng)內(nèi)各個插件應當具備自診斷功能，這樣便可以在插件出現(xiàn)故障時，自行診斷故障原因，有利于快速恢復。

2.2 控制及閉鎖功能

設備控制主要包括對保護設備的檢查與整定值設置；電容器組投切及變rB/oa6A7dzQ68UT4OjF7sAEI6znQDb+FOQ2DEWPs6ag=壓器分接頭調(diào)節(jié)；空調(diào)、消防、照明等附屬設備的投入和退出等功能。這些控制功能可以由運行人員利用CRT屏幕進行操作，同時在設計環(huán)節(jié)上還應保留手動操作方式，并具備就地和遠方閉鎖開關，以此來確保微機通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的運行和操作。為了防止誤操作的情況發(fā)生，操作閉鎖應具備以下功能：其一，CRT屏幕操作閉鎖功能；其二，操作出口應具備并發(fā)性操作閉鎖功能和跳合閘閉鎖功能；其三，按照一次設備的運行情況，自動實現(xiàn)隔離開關與斷路器操作閉鎖功能；其四，當變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡退出運行時，應具備能夠滿足設備現(xiàn)場維修操作的五防閉鎖功能。

2.3 自動裝置功能

（1）應當能夠按照系統(tǒng)的潮流實現(xiàn)無功自動調(diào)控，在進行自動控制的過程中，可以按照當前的電壓、無功負荷以及變壓器抽頭位置信號，由自動裝置對變壓器抽頭進行調(diào)節(jié)或是投退電容器組。

（2）同期檢測與分閘。該功能不但能夠對無壓同期進行檢測，同時還能滿足系統(tǒng)正常運行和事故時的同期，同期裝置與通信網(wǎng)絡相互獨立。

（3）電流接地選線功能。可以采用5次諧波的方式對接地故障進行分析，接地選線功能與通信網(wǎng)絡互相獨立，不需要依賴于后臺計算機檢測。這是因為根據(jù)有關規(guī)程的規(guī)定，小電流系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障后，允許系統(tǒng)在2 h以內(nèi)帶故障運行，若是2 h內(nèi)故障仍未消除，必須立即對故障線路進行切除。所以該功能應獨立于通信網(wǎng)絡。

2.4 報警功能

能夠對變電站內(nèi)各種異常和故障情況發(fā)出告警信號，如保護裝置動作、主電源故障、通道故障信息、開關跳閘等，并進行相應處理，同時對發(fā)生事件的詳細情況進行記錄和打印。輸出形式主要包括語音告警、畫面告警、光字牌告警以及故障數(shù)據(jù)記錄顯示等。

2.5 監(jiān)視功能

具體包括一次設備絕緣在線監(jiān)測、環(huán)境溫度監(jiān)測、火警監(jiān)測以及主變壓器油溫監(jiān)測等等。當這些參數(shù)超出限定值時，報警裝置便會發(fā)出告警信號，同時對事故時間進行記錄和打印。

2.6 人機接口功能

自動化系統(tǒng)應當具備良好的人機界面，這樣運行人員便可以利用顯示屏了解實際運行狀況，同時進行相應的操控，人機之間的聯(lián)系應包括以下內(nèi)容：人工控制操作、故障診斷與維護、數(shù)據(jù)輸入、顯示畫面及數(shù)據(jù)等等。當有工作人員值守時，人機聯(lián)系功能在當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)后臺運行；在無人值守時，該功能應由上級工作站內(nèi)進行。

2.7 遠程通信功能

應當能夠將變電站內(nèi)的相關數(shù)據(jù)信息借助通信網(wǎng)路傳送給調(diào)度中心或是運行管理單位，這些數(shù)據(jù)信息中，既包括系統(tǒng)正常運行時的數(shù)據(jù)，也包括故障狀態(tài)時的數(shù)據(jù)，這有助于及時了解并掌握設備的實際運行情況，并對事故進行及時處理。

3 結論

智能建筑是集多種功能于一身的建筑形式，它以自身強大的功能優(yōu)勢和諸多特點受到人們的一致認可，這在一定程度上推動了智能建筑的發(fā)展速度。智能建筑各種功能的實現(xiàn)憑借的是大量電子電器設備，這些設備的自動化控制需要變電站綜合自動化系統(tǒng)作為保障。所以，設計一個功能強大的變電站綜合自動化系統(tǒng)對于智能建筑而言意義重大。

參考文獻

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