建筑智能化配电设计

韦 强

(浙江大学建筑设计研究院有限公司，浙江杭州310028)

建筑智能化配电设计

韦 强

(浙江大学建筑设计研究院有限公司，浙江杭州310028)

韦强(1968—)，男，高级工程师，从事建筑电气设计。

介绍了建筑配电智能化系统的特点、功能及关键技术，叙述了配电系统智能化设计的过程。结合两个工程实例，分析了智能化配电系统的实际应用，以期为相关类似工程提供参考。

建筑电气设计;智能化配电系统;遥测;遥信;遥控

0 引言

随着计算机技术、大数据技术的发展，建筑楼宇逐渐向全面智能化发展，配电系统智能化是其中的子系统。智能化配电系统通过实时性的状态监测、控制、计量，极大地提高了运行管理水平，具体表现为提高供电可靠性与安全性，减少停电时间与范围，降低人力成本，实施能耗监测，为管理决策与节能提供数据支持等。

智能化配电需要的关键技术包括:准确测量和状态传感、数据通信、大数据处理、计算机控制等，这些技术包括硬件、软件两方面的要求。一个智能化的配电系统可以根据需求，实现全面实时测量、计量、控制、数据分析、故障排查等功能。

1 配电系统智能化设计

1.1 需求确定

在建筑工程设计时，首先应确定以下实际需求:

(1)运行管理的需求。包括变配电所数量，哪些需无人值守;管理人员数量;智能化覆盖的范围(通常从高压至低压的主干部分)及其他特殊要求等。

(2)技术要求。要明确技术功能，如数据和状态监测、通信、遥控、自动/手动发令、计量、数据库功能等。

(3)成本要求。成本控制极大地影响系统功能、系统构架及设备选型。

1.2 系统搭建

将工程实际需求整合，就可以搭建智能化配电系统。强电一次系统主要取决于负荷情况及其控制要求，智能化部分由控制主机、各环节传感器及采集器器件、通信传输网络组成。系统搭建应以分布式模块化设计为原则，具备可靠、开放、可扩展、维护方便等特点，该原则适用于强电、弱电、硬件、软件等方面。虽然数据传输网络可利用多系统共享的方式降低成本，但采用专用网更加安全、可靠。

1.3 设备选型

设备选型时，最末端的现场设备层是设计人员最需关心的部分。主变压器需配置智能温控器和传感器;高压系统可采用配置智能模块或微机保护测控单元的开关、设备，低压可采用配置智能模块或智能电子脱扣器的开关、设备。这些智能型产品通常功能很齐全，包括“三遥”(遥测、遥信、遥控)，同时价格也较高。一种节省投资的做法是采用基本功能的开关、设备与多功能仪表的组合，“三遥”等功能由多功能仪表完成［3］。这种配置也符合模块化的思想，将逐渐成为主流的做法。

2 工程设计实例

2.1 设计实例一

配电智能化系统接线(一)如图1所示。10 kV配电系统局部如图2所示。

图1 配电智能化系统接线图(一)

图2 10kV配电系统局部图

该工程共有1座10 kV总配及7座终端变电所，要求只在10 kV总配值班，终端变电所无人值守。10kV系统采用微机保护测控一体化装置，实现保护、测量、控制等功能;低压采用智能仪表实现遥测、遥信，遥控功能按业主要求未设置，以后可升级增加。

后台监控主机通过现场总线收集现场各智能装置的实时信息，可直观地监视各单元的状态。由于距离较远，数据传输干线采用了光纤环网。后台监控系统采用开放接口，可根据需要接入不同的现场总线或其他网络系统。系统可记录整个变配电系统的运行过程，能自动生成日、周、月及年报表。

图3 配电智能化系统接线图(二)

图4 低压配电系统局部图

2.2 设计实例二

配电智能化系统接线(二)如图3所示。低压配电系统局部如图4所示。

该工程共有1座10 kV总配及3座终端变电所，要求只在10 kV总配值班，终端变电所无人值守。同时由于中学生统一作息时间，校方要求各教学楼的低压配电回路断路器设遥控功能。10 kV系统采用微机保护测控一体化装置，实现保护、测量、控制等功能;低压采用智能仪表实现遥测、遥信、遥控功能，断路器配备电操机构。

由于变电所数量不多，数据传输干线未采用环网。系统功能与设计实例一相似。

3 结语

配电系统智能化能提升运行管理水平，降低人力成本，同时也符合大数据时代的发展趋势。随着科学技术的发展，智能化配电系统将越来越完善、可靠。

［1］JGJ 16—2008民用建筑电气设计规范［S］.

［2］03D602-1变配电系统智能化系统设计［G］.

［3］郑国兴.智能配电系统断路器与智能电力仪表的配合［J］.低压电器，2007(4):67-70.

Design of Intelligent Power Distribution System in Building

WEI Qiang
(Architectural Design＆Research Institute of Zhejiang University Co.，Ltd.，Hangzhou 310028，China)

This paper introduced the characteristics，function，and key technologies of intelligent power distribution system in building.The design process of intelligent power distribution system was described.Combining by two projects，the applications of intelligent power distribution systems were analyzed.It can provide references for similar projects.

building electrical design;intelligent power distribution system;remote metering;remote signalling;remote control

TU 852

A

1674-8417(2015)11-0019-04

2015－09－23