智能建筑电力监控自动化系统的实践应用

引言

 所谓智能建筑，就是利用计算机技术和通信技术对建筑设备进行自动监控，管理信息资源，为用户提供信息服务。美国智能建筑研究机构将智能建筑定义为:通过建筑结构、系统、服务和管理四个基本要素以及它们之间的内在联系，提供一个合理、高效、舒适、方便的投资环境。对于建筑管理者来说，智能建筑应该有一套管理、控制、维护和通信设施，能够在成本相对较低的情况下有效地进行环境控制、安全检查和报警监控，并能够实时与城管部门取得联系。

 智能电力监控系统利用计算机、计量保护装置和总线技术，集中管理中低压配电系统的实时数据、开关状态和远程控制。电力监控系统可为企业提供“监控一体化"的整体解决方案，主要包括实时历史数据库、工业自动化配置软件、电力自动化软件、“软"控制策略软件、通信网关服务器、OPC产品、网络门户工具等，可广泛应用于企业信息、DCS系统、PLC系统、SCADA系统。

一、形成智能建筑电力监控自动化的思路

1智能建筑的发展历程

 智能建筑不是中国的产物。它早在20世纪80年代中期就出现在美国。由于智能技术的发展，美国建筑业出现了一个新的建筑概念。1984年，美国城市广场的建成标志着shi界上di一座具有实质意义的智能建筑的出现。此后，美国建筑业掀起了一股智能浪潮。20世纪90年代末，美国实现了70%的办公楼智能化。与发达国家相比，中国的智能建筑起步较晚。这一概念是在20世纪90年代末引入中国的，随着中国电子技术和信息技术的不断发展，它已经成为中国的一个新兴产业。智能建筑是时代和科技发展的要求，也是未来建筑业的一大趋势。

2电力监控自动化在智能建筑中的作用

（1）在智能建筑中，自动电力监控系统可以实现方便快捷的人机交互。该系统可以显示建筑中的各种电压网络配置线路，并通过系统随时切换现场图片和导航辅助。此外，该电力监控系统在运行过程中可以进行异常环节的智能着色，直观地反映问题。由于数据处理能力强，显示刷新率高，实时性强。这些性能共同形成了一个友好的监控界面，更有利于人机交互。

（2）自动电力监控系统可自动采集和处理智能建筑中的数据。监控系统可根据实际需要定期或全时间采集建筑指标（如电流、频率、电气运行状态、温度等）。，并根据需要和预设计自动分析和处理数据，并将*后的信息传递给用户。系统具有自动存储功能，方便用户调出。

（3）自动电力监控具有遥信、遥控、遥控、遥控和遥控功能，俗称“五遥"。这是智能建筑中电力监控的重要系统功能，具有很强的控制能力。遥信功能可实现开关组的自动监控和自动预警；遥控可实现自动分析处理，自动生成报告；遥控可自动调节变压器；遥控是实现自动操作的关键；远程修改分散继电保护装置的定值，调整各种设备的运行状态。

二、智能建筑电力监控自动化实践应用

1常规电力监测系统的应用

 常规监控是指在电力系统中建立的一种监控手段，以有效检测电流电压、功率电能、运行状态等，参数统计分析，实现预警和自动控制。以下是对高校电力控制系统的实际分析。高校本身有6个10kV级变电站，每个变电站有3个380伏变压器，每个变电站内有60条低压输出线。为保证校园正常运行，学校采用电力监控系统，根据实际情况将整个监控系统分为6个子工作平台和远程控制监控中心，通过100兆光纤以太网络进行主要通信，子平台采用modbus总线进行现场监控，监控中心分别设置数据采集分析服务器和监控服务器。在设备配置方面，采用了更常规的设备。

2自动化电力监控的整体应用

 首先，在使用前，要做好智能建筑的实际分析，充分了解建筑中的各种系统，了解建筑对电力监控的需求；其次，要划分整个智能建筑的电力系统，根据不同的电压等级或不同的分布情况分为几个区域，便于自动电力监控系统的布置和安装；每个区域的每个电路都应设置遥控遥信等具体装置。在系统的设计和配置过程中，要遵循一定的规律。比如建筑中重要的电力线路至少要实现三遥和电能质量监控功能，网络和系统的集成要聘请具有专业集成能力的运营商进行，实现网络的优化。在电力监控的网络建设中，可以采用MODBUS协议，具有开放性和通用性高的特点，在建筑中其他系统的接入过程中不易发生冲突。网络架构也是自动电力监控应用中非常关键的环节。

3电能质量监测应用

 对于一些特殊的智能建筑，自动电力监控系统不仅要实现传统的电力监控，还要监控谐波、电压、频率等一些特殊参数的波动，以满足特殊建筑的要求。以下是对工业建筑系统应用的介绍和分析。该建筑有三条独立的40kW输入线，分段运行10kW母线，每条母线有8个400伏变压器，每个变压器有70条回线。在整个系统中，采用CM4000电力监控系统，首先实现电能质量监控，主要是THD的谐波变形和干扰监控，然后实现事件和数据的收集和存储。

三、安科瑞Acrel-2000Z电力监控系统解决方案

1概述

 对于用户变电站（一般35kV及以下电压等级），通过微机保护装置、开关柜综合测控装置、电气接触无线温度测量产品、电能质量在线监测装置、配电室环境监测设备、弧光保护装置等设备，实现变电站、配电、电力安全运行和综合管理。监控范围包括用户变电站、开关、变电站、配电室等。

 Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气有限公司根据电力系统自动化和无人值守要求，为35kV及以下电压等级开发的分层分布式变电站监控管理系统。该系统是一个开放式、网络化、单元化、组态化的系统，应用于电力自动化技术、计算机技术、网络技术和信息传输技术，集保护、监控、控制、通信等功能于一体。适用于35kV及以下电压等级的城市电网、农村电网变电站和用户变电站，可实现变电站的全面控制和管理，满足变电站无人值守或少人值守的需要，为变电站的安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。

2应用场所

 适用于轨道交通、工业、建筑、学校、商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统的工程设计、施工和运行维护。

3系统架构

 Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层，网络模式可为标准网络结构、光纤星网络结构、光纤环网络结构，根据用户用电规模、电气设备分布和占地面积综合考虑网络模式。

4系统功能

实时监控、电参查询、曲线查询、运行报告、实时报警、历史事件查询、电能统计报告用户权限管理、电能质量监控、

遥控功能、故障录波、事故记忆、事故记忆、事故记忆、事故记忆、事故记忆、网络拓扑图

5系统硬件配置

四、结语

 综上所述，从宏观角度看，智能建筑在国家发展和产业转型中发挥着重要作用，甚至是国家科技文化水平和综合国力的象征。从微观角度看，智能建筑可以帮助人们提高工作效率，提高生活质量，改善生活环境。随着国民经济的不断发展，智能建筑已成为一个新兴产业。智能建筑设计的内部系统很多，由不同的功能系统组成。其中，自动化电力监控系统是关键，在整体中发挥着非常突出的作用。在实际应用过程中，应引进更先进的技术，与其他系统衔接，发挥其主要作用。

【参考文献】

[1]纪wen革.智能建筑电力监控自动化的思路形成和实践.

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.