智能化供配電系統工程設計研究

王琳

摘要：隨著現代化社會的發展，各行業對電的需求逐漸增加，這雖然促進了電力產業的發展，但是也增加了電力輸送的難度，為供配電的安全穩定帶來挑戰。對于電力領域存在的問題，需要得到有效及時的解決，否則會影響社會經濟的發展和進步。而電氣自動化技術的引進應用，就為供配電系統的發展帶來重大突破，也成為電氣研究探討的重要內容。

關鍵詞：變配電設計;信息化建模;智能化;設計要點

引言

就現階段來講，電氣自動化供配電系統設計和其他專業的設計類似，在實際生活中被廣泛應用。利用MATLAB、CAD制圖等計算機軟件對供配電設計軟件主程序進行計算分析、編程和仿真運行的一系列操作被稱為供配電系統設計。供配電系統設計具有系統元件多、數據量大、設計結構復雜、內容較多等特點，設計軟件需要具有比較強大的計算能力和處理龐大數據的能力，所以對于設計系統的要求很高。換個角度講，智能化供配電系統需要滿足可以呈現各種使用電器元件模型跟數據庫里的電器元件實現同步鏈接。

1供配電系統自動化發展現狀

隨著社會的發展與用電需求的增加，不僅增加了電力系統的工作壓力，也增加了供配電系統的工作壓力。一旦供配電系統出現問題，不僅造成電力系統破壞或損壞，影響供電安全和穩定，還會對用戶造成影響。一個區域的供配電安全穩定，也在一定程度上影響著該區域的經濟發展。所以，供配電系統面對現代化科技的發展，在提高系統技術水平的同時，也加強了對系統的控制管理，通過有效的控制管理，確保系統的安全穩定。實現供配電系統自動化控制，可以使供配電系統更加穩定地運行，在提高電力供配質量和效率的同時保證供配電過程的安全性。

隨著技術水平的提高，在供配電系統中也引入了先進的技術，加快了供配電系統自動化的實現，也加強了對自動化的探討。截至目前，供配電自動化控制系統已經實現推廣應用，也在一定程度上提高了工作效率。實現自動化控制，減少了人工成本，而且提高了電力系統的工作效率，操作更加簡單，增強了系統的安全性。

2智能化供配電系統工程設計研究

2.1供配電設計的仿真建模

計算機軟件在幫助設計人員參與設計工作的工程中，雖然帶來了很多方便，但是也有一些問題，比如在計算機軟件上顯示的設計樣板中顯示的電氣元件符號是設計人員根據傳統圖紙的符號挪用來的，但是在計算機軟件上一般只會標出電器元件的名稱以及型號這種基本信息，不會標明接線方法、如何安裝、和尺寸以及額定電流電壓這種具體信息，這就導致設計人員在設計準備階段需要做大量的重復性工作，反復確認各類電器元件的具體信息，浪費了大量的人力物力，增加設計成本。建筑物智能化供配電設計利用面向技術，將各類電器元件的具體工程信息添加到建筑供配電設計建模中，這樣做能夠減少設計人員很大的不必要麻煩，提高設計質量，節省人力物力資源，提高工作效率，在初步設計階段節約時間，為后期施工作業保證按工期按時交工。

在以往的供配電工程設計中保留到數據庫中的信息品類繁多、信息量大，信息關系比較復雜，所以現代設計中在總數據庫中建設專家知識庫、動態設計庫以及工程信息庫三個子庫，在每個字庫中建立若干信息表，方便查詢。三個子庫都是小型數據庫，因此庫存容量不大，在總系統中的圖資源只在總系統中，存在于目錄里，沒有必要下載到子庫中。三個子庫分工不同，其中，以專家知識庫為例，專家知識庫主要用來存放供配電系統設計中需要的專家系統制式規則，系統目錄把這類規則按照一定類別分成各種規則小庫，每個對應生成一張規則數據表。此類數據表的每條數據代表一條專家知識庫里的一條規則，其中的字段一一對應相應的條件和理論知識。

2.2智能供配電系統電源設計

為了有效降低智能控制中心的供電負荷，在進行設計的過程中，需要為其提供兩個獨立電源，電源電能為10kV，需要用其中一個電源作為主電源，另外一個電源作為備用電源。在兩個電源中都沒有出現故障的情況下，即便其中一個電源出現故障，另一個電源都會來進行供電工作。在針對210kV系統進行設計的過程中，需要借助母線來設計10kV系統，然后再用機械閉鎖兩路電源以此來滿足供電需求。同時，主電源呈現工作狀態下，備用電源為斷開。如果主電源出現問題，此時需要將進線柜的斷路器斷開，然后在將備用電源的進線柜斷路器合閘。此外，在布置變電時需要將10kV高低配室以及控制室安排在最底層的地下室，在選擇接地系統的過程中，中性點不連接接地系統。在針對380V系統展開設計的過程中，應該嚴格根據計算機系統和動力設備系統來進行配置。需要采用單母線分段方法來對照明計算機中的低壓配電系統進行配置，共有3段，日常電力運行需要借助1段和2段低壓母線進行供電，在1段和2段之間需要設置1號低壓母線聯絡開關，將3段低壓母線作為備用電源。在3段和1段之間的低壓母線中設置2號低壓母線開關。3段的低壓母線不參與正常的供電工作。在電路無故障的過程中，3段低壓母線不需帶電。

動力設備的電力系統設計參照上文中的電力布設方式，也采用單母線分段式設計，同樣分為3段。其中的日常的供電工作由4段和5段的低壓母線負責。在4段和5段的低壓母線之間設置3號低壓母線聯絡開關，將6段的低壓母線作為備用電。同時在6段和4段低壓母線之間要設置4號低壓母線開關，6段低壓母線不參與正常狀態下的供電工作，因此在電力系統無故障的情況下6段的低壓母線不需要帶電。如果4段和5段的低壓母線均發生故障，此時由6段低壓母線做好相應的接替工作。在進線開關和母線之間設置閉鎖，當母線合閘時，連接的進線開關不能同時合閘。當兩個進線開關均在合閘狀態時，母聯閘無法關閉。在一級負荷中有重要負荷時，末端配電箱由雙電源自動切換裝置供電。當某些設備有停電的需要時，供電系統可以轉換成UPS供電模式。

2.3無功補償系統設計

在進行無功補償系統設計的過程中，應該將低壓自動集中補償和就地分散補償進行有效結合。此外，還要將集中功率因數自動補償設備安裝在變配電站的低壓處，功率因數補償后的數值不得低于0.9.針對氣體放電照明設備，現場進行自帶補償電容分散補償，補償后燈具的功率因數不低于0.9。

2.4實現自動化的集中監控

在供配電系統中，通過發揮電氣自動化技術的優勢，讓其監控系統更加完善和優化。而集中監控系統是供配電系統中的重要組成部分，對相關信息進行采集和處理，同時，其也容易被干擾，如電纜線過長會影響監控效果。而引入電氣自動化技術，就可以實現監控自動化，提高監控系統的有效性和效果。以某工程為例，把電氣自動化系統引入供配電系統中，實現自動化的集中監控。

結束語

綜上所述，結合大型建筑智能化供配電設計的各種特點，建議采用建立核心數據庫的方法，對制圖、設計、計算分析以及信息化管理的供配電智能設計，對此系統由設計階段到建模仿真進行了全面的分析，希望研究成果可以對以后此類的研究具有一定的指導性。

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