高校配電以及用電系統控制研究

帥堃

摘 要 高等院校的用電相比商業用電和居民用電有著差異性，在用電的負荷上也較為特殊，應為高校學生眾多，用電負荷層次性較為明顯，以及用電區域的規模較大，所以部分高等院校的供電室內部的用電負荷較大。本文首先對負荷的分級進行概述，并且以國家用電的相關規范與要求為基礎，將高等院校的配電系統的特性進行簡要的分析，并將高等院校的配電系統的特性與高等院校的用電負荷相結合，由此提出高校配電系統負荷容量較大的問題，針對高等院校配電系統負荷容量較大的問題，提出了科學合理管理高校配電系統的方案。

關鍵詞 高校;配電;用電系統;控制

引言

近幾年來，國家大力推行高等教育事業的拓展，我國各大高等院校為響應國家號召，紛紛采取擴招學生的方式進行發展我國高等教育事業的有效途徑，由于各大高等院校的擴員招生，我國各個省份城市的大學城、教育城等和教育相關的建筑被著重開發和建造，以適應廣大高等院校學生的需求以及各種類型功能的需求，對高等院校的配電系統進行優化，可以對高等院校工作人員的工作、學生的學習生活起到保障作用。

1高校用電的特點及負荷預測

自從高等院校實施擴大招生工作以來，大部分高等院校的占地面積過小，不能滿足學生的學習需求、校園的擴建需求等等，所以我國各省市的高等院校都展開對校園的擴建工作，高等院校的建筑呈現多樣化的趨勢，建筑種類多為教學樓、行政樓、圖書館、食堂、寢室樓等等，并且還配有生活休閑區域等，從用電情況上看，可分為生活用電、公共用電、照明用電、消防用電等等。高等院校使用電力通常采用負荷預算的方式，通過對校園內不同種類的建筑物的用電負荷數據進行分析，力求精確的數值結果，要以國家電力管理部門的規范要求為基礎，并將高等院校自身的用電負荷的現狀以及未來發展相結合，對高等院校的用電負荷預算進行科學化的分析[1]。

2高校配電系統負荷容量較大的問題分析

研究高等院校配電系統負荷備用含量較大的問題，可以將學校校園氛圍教學區域和休閑區域，在這里將教學區域設定為1區，將休閑區域設定為2區，在校園內，將1區內部的供電室設定一部分用電負荷給學生們課堂上使用，在學生下課后用電負荷會相對下降，這時2區的用電負荷就會提高，學生們從1區移動到2區，用電負荷也隨著人流的移動而移動。以某大學為實例，這所大學在校生兩萬余人，在2區的供電室設置5000KVA的電力變壓器，以便學生們的用電需求，在1區供電室設置6000KVA的電力變壓器，以便教師和學生在課堂中的用電需求，校園配電容量11000KVA，但是從電力部門的計算數據來看，大學的最大用電負荷時5300KVA，這個數值和大學配電容量相比還相差很多，主要的問題時1區和2區的供電房中將動態的人流負荷都計算在內，導致重復計算的現象[2]。

3科學合理管理高校配電系統

3.1 智能配電柜的數據收集及傳送

相應國家節能減排、綠色建造、環保等相關理念的政策方針，在現階段的供電室均設置了數字電能檢測模塊、入口斷路器設有智能接口部分發展較好、經濟能力較好的企事業供電室還配備了智能化的配電柜，可以對電力的物力特性進行檢測，將收集到的電流等相關電力的物理特性和開關狀況進行上傳，智能化的配電柜主要進行上傳用電的狀況，并根據上級主機傳達的工作指令進行斷開以及連接配電回路。在現階段，較為常見的總線路是modbus。

3.2 負荷動態調節主控器DDC

DDC經過總線路采集了1區和2區內的用電狀況，實時轉變用電負荷的方向，例如：在準備上課的前期，學生從2區向1區進行移動，2區內的用電負荷減少，1區內的用電負荷提高，DDC的工作就是轉變斷路器，將2區剩余的用電負荷向1區進行傳送，同理，在學生課程結束后，學生走出1區，向2區進行移動，1區的用電負荷減少，2區的用電負荷提高，1區有剩余的用電負荷，2區則缺少用電負荷，DDC的主要工作就是利用切換斷路器將1區剩余的用電負荷經過低壓側線路傳送至2區，以便2區進行使用。這樣做的目的是，使1區和2區的用電負荷沒有資源浪費的現象。為了合理的適用于人流負荷的變化，DDC還應該具有一定程度的預見能力，這來源于DDC內部管控子程序，可以將高等院校的課時時間和學生的休息時間相結合，科學化的進行預見性的規劃。DDC還應該將高等院校的休息日、假期進行更新，將配電系統進行科學化的規劃，除此之外，DDC還可以對校園整體的電力設備信息進行記載，為后期的維護工作和經濟運作工作提供了強有力的保障，DDC還具備載入電力設備的運轉時間，故障的維護次數等功能。

3.3 電力變壓器的布局

依照DDC的規劃模式，科學減少電力變壓器的總含量，可以在1區供電房中設置4000KVA的電力變壓器，在2區設置3000KVA的電力變壓器，1區和2區的低壓側母線要起到傳送2000KVA母線以及斷路器，當1區需要使用更多電力時，2區的供電房能夠傳送2000KVA給1區，這樣就可以使1區的電力負荷的總容量達到6000KVA，可以更加合理的為師生解決課堂用電的問題，反之，在2區需要使用更多電力時，1區的供電室能夠傳送2000KVA給2區，時2區的電力負荷總容量達到5000KVA，更好地為學生解決休閑生活用電問題，經過DDC的規劃模式的實施，可以較少高等院校對供電房資金上的投入，也相對降低了供電單位的傳送電力線路的含量[3]。

4結束語

伴隨著科技的發展，經濟的進步，我國電子設備的大規模使用以及電子產品的價格調整，使高等院校的用電量明顯增高，導致用電負荷加重，在能源、資源緊缺的當下，我國大力要求實施綠色建設、綠色施工、綠色校園等等的建造設施，科學化合理化的對高等院校的配電系統進行優化和改進，并使其向著綠色、環保、節能的方向發展，筆者在文章中指出動態負荷的平衡措施可以更加合理的減少傳送電力系統的備用含量，在現階段要將高等院校的配電系統進行改造和完善到完美的程度，這是一項長久也艱難的工作，只有加強對高等院校配電系統、用電負荷等方面的研究，并實時總結以往經驗，為今后的工作打下基礎。

參考文獻

[1] 寧永生.某高校多功能廳配電系統諧波治理[J].現代建筑電氣，2019，10（04）：56-58.

[2] 葉新旺.高校配電容量整合和配電回路調整方法探討[J].住宅產業，2019，（Z1）：65-67.

[3] 孫紹國，谷明，韓瀛，等.高校配電變壓器負載率分析[J].建筑電氣，2018，37（05）：5-8.