智能化供配电系统工程设计研究

王琳

摘要：随着现代化社会的发展，各行业对电的需求逐渐增加，这虽然促进了电力产业的发展，但是也增加了电力输送的难度，为供配电的安全稳定带来挑战。对于电力领域存在的问题，需要得到有效及时的解决，否则会影响社会经济的发展和进步。而电气自动化技术的引进应用，就为供配电系统的发展带来重大突破，也成为电气研究探讨的重要内容。

关键词：变配电设计;信息化建模;智能化;设计要点

引言

就现阶段来讲，电气自动化供配电系统设计和其他专业的设计类似，在实际生活中被广泛应用。利用MATLAB、CAD制图等计算机软件对供配电设计软件主程序进行计算分析、编程和仿真运行的一系列操作被称为供配电系统设计。供配电系统设计具有系统元件多、数据量大、设计结构复杂、内容较多等特点，设计软件需要具有比较强大的计算能力和处理庞大数据的能力，所以对于设计系统的要求很高。换个角度讲，智能化供配电系统需要满足可以呈现各种使用电器元件模型跟数据库里的电器元件实现同步链接。

1供配电系统自动化发展现状

随着社会的发展与用电需求的增加，不仅增加了电力系统的工作压力，也增加了供配电系统的工作压力。一旦供配电系统出现问题，不仅造成电力系统破坏或损坏，影响供电安全和稳定，还会对用户造成影响。一个区域的供配电安全稳定，也在一定程度上影响着该区域的经济发展。所以，供配电系统面对现代化科技的发展，在提高系统技术水平的同时，也加强了对系统的控制管理，通过有效的控制管理，确保系统的安全稳定。实现供配电系统自动化控制，可以使供配电系统更加稳定地运行，在提高电力供配质量和效率的同时保证供配电过程的安全性。

随着技术水平的提高，在供配电系统中也引入了先进的技术，加快了供配电系统自动化的实现，也加强了对自动化的探讨。截至目前，供配电自动化控制系统已经实现推广应用，也在一定程度上提高了工作效率。实现自动化控制，减少了人工成本，而且提高了电力系统的工作效率，操作更加简单，增强了系统的安全性。

2智能化供配电系统工程设计研究

2.1供配电设计的仿真建模

计算机软件在帮助设计人员参与设计工作的工程中，虽然带来了很多方便，但是也有一些问题，比如在计算机软件上显示的设计样板中显示的电气元件符号是设计人员根据传统图纸的符号挪用来的，但是在计算机软件上一般只会标出电器元件的名称以及型号这种基本信息，不会标明接线方法、如何安装、和尺寸以及额定电流电压这种具体信息，这就导致设计人员在设计准备阶段需要做大量的重复性工作，反复确认各类电器元件的具体信息，浪费了大量的人力物力，增加设计成本。建筑物智能化供配电设计利用面向技术，将各类电器元件的具体工程信息添加到建筑供配电设计建模中，这样做能够减少设计人员很大的不必要麻烦，提高设计质量，节省人力物力资源，提高工作效率，在初步设计阶段节约时间，为后期施工作业保证按工期按时交工。

在以往的供配电工程设计中保留到数据库中的信息品类繁多、信息量大，信息关系比较复杂，所以现代设计中在总数据库中建设专家知识库、动态设计库以及工程信息库三个子库，在每个字库中建立若干信息表，方便查询。三个子库都是小型数据库，因此库存容量不大，在总系统中的图资源只在总系统中，存在于目录里，没有必要下载到子库中。三个子库分工不同，其中，以专家知识库为例，专家知识库主要用来存放供配电系统设计中需要的专家系统制式规则，系统目录把这类规则按照一定类别分成各种规则小库，每个对应生成一张规则数据表。此类数据表的每条数据代表一条专家知识库里的一条规则，其中的字段一一對应相应的条件和理论知识。

2.2智能供配电系统电源设计

为了有效降低智能控制中心的供电负荷，在进行设计的过程中，需要为其提供两个独立电源，电源电能为10kV，需要用其中一个电源作为主电源，另外一个电源作为备用电源。在两个电源中都没有出现故障的情况下，即便其中一个电源出现故障，另一个电源都会来进行供电工作。在针对210kV系统进行设计的过程中，需要借助母线来设计10kV系统，然后再用机械闭锁两路电源以此来满足供电需求。同时，主电源呈现工作状态下，备用电源为断开。如果主电源出现问题，此时需要将进线柜的断路器断开，然后在将备用电源的进线柜断路器合闸。此外，在布置变电时需要将10kV高低配室以及控制室安排在最底层的地下室，在选择接地系统的过程中，中性点不连接接地系统。在针对380V系统展开设计的过程中，应该严格根据计算机系统和动力设备系统来进行配置。需要采用单母线分段方法来对照明计算机中的低压配电系统进行配置，共有3段，日常电力运行需要借助1段和2段低压母线进行供电，在1段和2段之间需要设置1号低压母线联络开关，将3段低压母线作为备用电源。在3段和1段之间的低压母线中设置2号低压母线开关。3段的低压母线不参与正常的供电工作。在电路无故障的过程中，3段低压母线不需带电。

动力设备的电力系统设计参照上文中的电力布设方式，也采用单母线分段式设计，同样分为3段。其中的日常的供电工作由4段和5段的低压母线负责。在4段和5段的低压母线之间设置3号低压母线联络开关，将6段的低压母线作为备用电。同时在6段和4段低压母线之间要设置4号低压母线开关，6段低压母线不参与正常状态下的供电工作，因此在电力系统无故障的情况下6段的低压母线不需要带电。如果4段和5段的低压母线均发生故障，此时由6段低压母线做好相应的接替工作。在进线开关和母线之间设置闭锁，当母线合闸时，连接的进线开关不能同时合闸。当两个进线开关均在合闸状态时，母联闸无法关闭。在一级负荷中有重要负荷时，末端配电箱由双电源自动切换装置供电。当某些设备有停电的需要时，供电系统可以转换成UPS供电模式。

2.3无功补偿系统设计

在进行无功补偿系统设计的过程中，应该将低压自动集中补偿和就地分散补偿进行有效结合。此外，还要将集中功率因数自动补偿设备安装在变配电站的低压处，功率因数补偿后的数值不得低于0.9.针对气体放电照明设备，现场进行自带补偿电容分散补偿，补偿后灯具的功率因数不低于0.9。

2.4实现自动化的集中监控

在供配电系统中，通过发挥电气自动化技术的优势，让其监控系统更加完善和优化。而集中监控系统是供配电系统中的重要组成部分，对相关信息进行采集和处理，同时，其也容易被干扰，如电缆线过长会影响监控效果。而引入电气自动化技术，就可以实现监控自动化，提高监控系统的有效性和效果。以某工程为例，把电气自动化系统引入供配电系统中，实现自动化的集中监控。

结束语

综上所述，结合大型建筑智能化供配电设计的各种特点，建议采用建立核心数据库的方法，对制图、设计、计算分析以及信息化管理的供配电智能设计，对此系统由设计阶段到建模仿真进行了全面的分析，希望研究成果可以对以后此类的研究具有一定的指导性。

参考文献：

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