變配電智能化係統是建築物自動化係統(BAS)中zhong的de一yi個ge重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen。建jian築zhu物wu自zi動dong化hua是shi對dui整zheng個ge係xi統tong來lai進jin行xing綜zong合he控kong製zhi管guan理li的de統tong一yi體ti。這zhe種zhong係xi統tong以yi計ji算suan機ji局ju域yu網wang絡luo為wei通tong信xin基ji礎chu
，以yi計ji算suan機ji技ji術shu為wei核he心xin，具ju有you分fen散san監jian控kong和he集ji中zhong管guan理li的de功gong能neng。它是與數據通信、圖形顯示
、人機接口
、輸入輸出接口技術相結合的，用於設備運行管理、數據采集和過程控製的自動化係統。

1  電氣係統主要監測控製內容有：

　　    (1)電源監測  對高低壓電源進出線的電壓
、電流、功率
、功率因數
、頻率的狀態監測及供電量積算。  

　　    (2)變壓器監測  變壓器溫度監測、風冷變壓器通風機運行情況、油冷變壓器油溫和油位監測。  

　　    (3)負荷監測  各級負荷的電壓、電流

、功率的監測，當超負荷時係統停止低優先級的負荷。

　　    (4)線路狀態監測  高壓進線、出線、二路進線的連絡線的斷路器狀態監測
、故障報警。

　　    (5)用電源控製  在zai主zhu要yao電dian源yuan供gong電dian中zhong斷duan時shi自zi動dong啟qi動dong柴chai油you發fa電dian機ji或huo燃ran氣qi輪lun機ji發fa電dian機ji組zu
，在zai恢hui複fu供gong電dian時shi停ting止zhi備bei用yong電dian源yuan，並bing進jin行xing倒dao閘zha操cao作zuo。通tong過guo對dui高gao低di壓ya控kong製zhi櫃gui自zi動dong的de切qie換huan，對dui係xi統tong進jin行xing節jie能neng控kong製zhi
；通過對交連開關的切換
，實現動力設備聯動控製

；對租戶的用電量進行自動統計計量。

　　   (6)供電恢複控製  當供電恢複時，按照設定的優先程序，啟動各個設備電機，迅速恢複運行

，避免同時啟動各個設備，而使供電係統跳閘。

2 電氣係統的監測控製  

 2．1智能建築監測控製點劃分為以下幾種： 

　　    (1)顯示型  包括運行狀態、報警狀態及其他。顯示主接線圖、交直流係統和UPS係統運行圖及運行參數
，對係統各開關變位和故障變位進行正確區分，對參數超限報警。 

　　    (2)控製型  包括設備節能運行控製、順序控製(按時間順序控製或工藝要求的控製)。 

　　    (3)記錄型  包括狀態檢測與彙總表輸出、積算記錄及報表生成、對事故
、故障進行順序記錄
，可以查詢事故原因並且顯示、製表和打印，可繪製負荷曲線並且顯示、打印運行報表。

　　    (4)複合型  指同時有兩種以上監控需要。

　　    2．2變配電設備控製  

　　    (1)高壓進線
、出線

、連絡線的斷路器遙控。 

　　    (2)低壓進線、出線、連絡線的斷路器遙控。  

　　    (3)主要線路斷路器的遙控，如配電幹線、消防幹線的斷路器遙控，對水泵房
、製冷機房、供熱站供電的斷路器；以及上述站房的進線斷路器遙控。

　　    (4)電動機智能控製。

　　    (5)電源饋線
，設過電流及接地故障保護，三相不平衡監測，重合閘功能，備用電源自動投入。 

　　    (6)變壓器。設計有內部故障和過載保護、熱過載保護。

　　    (7)分段斷路器。設置電流速斷保護、過電流保護。

　　    2．3 備用發電機監測控製  測量和控製內容有：  

　　    (1)發電機線路的電氣參數的測量，如電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等。

　　    (2)發電機狀況監測：如轉速、油溫、油壓
；油量、進出水溫、水壓
、排氣溫度、油箱油位等。

　　    (3)發電機和線路狀況的測量。

　　    (4)發電機和有關線路的開關的控製。  

　　    (5)有直流電源時

，對它的供電質量(電壓、電流)監測報警。

　　    2．4  變電所的保護功能  一般10KV變電所需要的保護功能有：

　　    (1)引入線  電網電壓和頻率監測，相間和相對地故障
、三相不平衡、自動重合閘。 

　　    (2)變壓器  內部過載和故障、熱過載。  

　　    (3)電動機  內部過載和故障
、電網和負載故障、電動機起動工況監測。

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3  智能建築變配電設備監控係統的組成  

　　變bian配pei電dian設she備bei監jian控kong係xi統tong和he其qi他ta建jian築zhu物wu自zi動dong化hua係xi統tong一yi樣yang由you控kong製zhi分fen站zhan和he中zhong央yang站zhan組zu成cheng。它ta的de輸shu入ru信xin號hao由you傳chuan感gan器qi提ti供gong，輸shu出chu信xin號hao使shi各ge種zhong開kai關guan動dong作zuo或huo報bao警jing，在zai監jian控kong中zhong心xin可ke以yi安an裝zhuang動dong態tai模mo擬ni顯xian示shi器qi和he操cao作zuo台tai。它ta的de功gong能neng有you顯xian示shi和he控kong製zhi主zhu開kai關guan或huo斷duan路lu器qi的de狀zhuang態tai，對dui應ying急ji或huo備bei用yong電dian源yuan的de控kong製zhi等deng。可ke以yi取qu代dai普pu通tong的de控kong製zhi和he信xin號hao屏ping。變bian配pei電dian所suo一yi般ban不bu需xu要yao重zhong複fu設she置zhi信xin號hao控kong製zhi屏ping。圖tu1shiyizhongbianpeidianshebeijiankongxitongdeshebeizucheng。putongdejiancexitongshizaibianpeidianshebeishangzengjiayixiechuanganqi。ruguoshizhinenghuaduanluqihuojidianqi，tayouneizhichuanganqi，keyicongtongxinjiekouqudexinhao。

　　    3．1 傳感器(Sensor)和執行器(Actuator)  傳感器或執行器是將電量或非電量轉化為控製設備可以處理的電量的裝置。電量傳感器是一種將各種電量如電壓、電流、頻率及功率因素轉換為數字量或計算機能接受的標準輸出信號(電流0～5A，4～20mA或電壓0～10V)。用於建築物管理係統對於建築物內變配電係統各種電量的監測記錄。它有電流互感器
、電壓互感器及多參數電力監測儀。多參數電力監測儀可以監測單相或三相電力參數

，如電壓、電流、頻率、功率因素
、諧波和電能，可提供測量計量參數監視能量管理等功能。它還提供通信接口如RS485、4～20mA輸出或脈衝輸出。

　　    3．2控製分站＼電子繼電器及智能斷路器  控製分站按照是否實現閉環控製功能區分為分散控製型(Distributed Control Panel,DCP)和數據采集型(Data  Gathering  Panel，DGP)。控製分站主要完成實時性強的控製和調節功能。目前

，一般係統采用智能型控製器。這種智能型控製器的控製分站可以采用下列設備： 

　　    1)采用單片機或單板機的智能控製器。  

　　    2)采用可編程控製器(PLC)。

　　    3)采用微機(PC)如工業控製機。 

建議采用微機配置適當的輸入輸出卡，它可以處理模擬量或開關量，具有多個通信口，具體可以進行技術經濟比較來確定。  

　　    3．3中壓開關櫃微機保護監控係統  智(zhi)能(neng)化(hua)中(zhong)壓(ya)開(kai)關(guan)櫃(gui)配(pei)置(zhi)了(le)微(wei)機(ji)保(bao)護(hu)和(he)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)或(huo)電(dian)子(zi)繼(ji)電(dian)器(qi)，取(qu)代(dai)了(le)機(ji)電(dian)式(shi)繼(ji)電(dian)保(bao)護(hu)。微(wei)機(ji)保(bao)護(hu)和(he)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)安(an)裝(zhuang)在(zai)開(kai)關(guan)櫃(gui)上(shang)。它(ta)的(de)特(te)點(dian)是(shi)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)，速(su)度(du)快(kuai)，精(jing)度(du)高(gao)
，保(bao)護(hu)穩(wen)定(ding)性(xing)及(ji)其(qi)靈(ling)敏(min)度(du)優(you)化(hua)組(zu)合(he)，不(bu)受(shou)電(dian)流(liu)互(hu)感(gan)器(qi)的(de)限(xian)製(zhi)
，具(ju)有(you)自(zi)檢(jian)功(gong)能(neng)和(he)抗(kang)環(huan)境(jing)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)。它(ta)還(hai)具(ju)有(you)一(yi)些(xie)新(xin)的(de)功(gong)能(neng)
，如(ru)故(gu)障(zhang)錄(lu)波(bo)、通信、遙控

、遙測、遙信等功能。  

它有對各種電量的計量、監測、報警作用。為滿足不同的應用要求如進線和饋線
、變壓器
、電動機、母線的保護，具有相應產品。它提供完善的監控保護功能，一般提供網絡通信接口：如RS232，RS485可以接入BAS係統，可以實現遠方監控。

　　微機保護監控係統可以減少控製室的麵積，減少控製電纜，減少維修工作量，進一步提高供電可靠性。

微機保護裝置分為輸入回路(交流接口單元)、出口回路(直流接口單元)、CPU單元
、存儲器
、人機接口和電源。

　　    1) CPU單元  為微機繼電保護裝置的核心，用來完成數據收集計算邏輯判斷處理、發(fa)出(chu)跳(tiao)合(he)閘(zha)命(ming)令(ling)等(deng)功(gong)能(neng)。還(hai)可(ke)以(yi)同(tong)上(shang)層(ceng)控(kong)製(zhi)機(ji)通(tong)信(xin)，實(shi)現(xian)遠(yuan)方(fang)修(xiu)改(gai)定(ding)值(zhi)傳(chuan)遞(di)保(bao)護(hu)信(xin)息(xi)，打(da)印(yin)故(gu)障(zhang)報(bao)告(gao)等(deng)功(gong)能(neng)。由(you)於(yu)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)的(de)參(can)數(shu)與(yu)故(gu)障(zhang)時(shi)的(de)參(can)數(shu)相(xiang)差(cha)十(shi)分(fen)懸(xuan)殊(shu)

，有(you)的(de)甚(shen)至(zhi)相(xiang)差(cha)幾(ji)十(shi)倍(bei)，所(suo)以(yi)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)動(dong)態(tai)範(fan)圍(wei)大(da)，一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)分(fen)布(bu)式(shi)結(jie)構(gou)。按(an)照(zhao)單(dan)元(yuan)設(she)置(zhi)CPU，雙機並行工作。  

　　    2)存儲器  有定值存儲器

、程序存儲器、數據存儲器等。定值存儲器儲存各種保護設定值，該芯片具有斷電內容丟失功能
，且可在線修改內容。數據存儲器RAM用來存取現場的各種輸入輸出的內容、中間運算結果和判斷結果

，按需要時讀出
、寫入或改寫

，一般用22K的芯片。程序存儲器則用於存儲已編好並具有保護功能的應用程序
，一般用可改寫的存儲器EPROM。  

　　    3)輸入回路(交流接口單元)。電力係統的電流、電壓等數字

，經電壓互感器
、電流互感器轉換成100V或5A信號，由於這種信號數值大大超過微機所能接受的電壓標準

；這些參數在故障時變化很大
，微機隻能識別電壓，所以必須把經過電壓互感器、電(dian)流(liu)互(hu)感(gan)器(qi)變(bian)換(huan)後(hou)的(de)電(dian)壓(ya)電(dian)流(liu)再(zai)經(jing)交(jiao)流(liu)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)微(wei)機(ji)可(ke)能(neng)接(jie)收(shou)的(de)電(dian)壓(ya)值(zhi)。並(bing)且(qie)在(zai)故(gu)障(zhang)情(qing)況(kuang)下(xia)也(ye)不(bu)會(hui)超(chao)過(guo)這(zhe)個(ge)範(fan)圍(wei)。為(wei)了(le)限(xian)製(zhi)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)的(de)最(zui)高(gao)頻(pin)率(lv)，采(cai)用(yong)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)
，采(cai)樣(yang)頻(pin)率(lv)應(ying)等(deng)於(yu)或(huo)大(da)於(yu)被(bei)測(ce)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)。在(zai)故(gu)障(zhang)時(shi)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)，實(shi)際(ji)的(de)采(cai)樣(yang)頻(pin)率(lv)是(shi)工(gong)頻(pin)的(de)幾(ji)倍(bei)甚(shen)至(zhi)幾(ji)十(shi)倍(bei)。另(ling)外(wai)，繼(ji)電(dian)保(bao)護(hu)的(de)快(kuai)速(su)動(dong)作(zuo)要(yao)求(qiu)以(yi)及(ji)程(cheng)序(xu)需(xu)要(yao)充(chong)分(fen)的(de)執(zhi)行(xing)時(shi)間(jian)，為(wei)了(le)便(bian)於(yu)運(yun)算(suan)

，采(cai)樣(yang)頻(pin)率(lv)常(chang)用(yong)600Hz。

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　　    4)出口回路(直流接口單元)  它(ta)包(bao)括(kuo)出(chu)口(kou)跳(tiao)閘(zha)繼(ji)電(dian)器(qi)及(ji)磁(ci)保(bao)持(chi)繼(ji)電(dian)器(qi)及(ji)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)組(zu)成(cheng)的(de)燈(deng)光(guang)信(xin)號(hao)等(deng)。由(you)於(yu)采(cai)樣(yang)後(hou)的(de)離(li)散(san)數(shu)字(zi)量(liang)也(ye)是(shi)瞬(shun)時(shi)值(zhi)，不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)用(yong)來(lai)判(pan)斷(duan)係(xi)統(tong)狀(zhuang)態(tai)，必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)某(mou)種(zhong)數(shu)學(xue)方(fang)法(fa)得(de)出(chu)表(biao)征(zheng)係(xi)統(tong)特(te)性(xing)的(de)參(can)數(shu)
，並(bing)與(yu)相(xiang)應(ying)的(de)整(zheng)定(ding)值(zhi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)，從(cong)而(er)做(zuo)出(chu)保(bao)護(hu)動(dong)作(zuo)與(yu)否(fou)的(de)判(pan)斷(duan)。特(te)別(bie)是(shi)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)包(bao)含(han)非(fei)線(xian)性(xing)鐵(tie)磁(ci)元(yuan)件(jian)，分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)、補bu償chang電dian容rong，使shi得de短duan路lu電dian流liu中zhong含han有you衰shuai減jian的de非fei周zhou期qi分fen量liang和he高gao頻pin分fen量liang。為wei了le克ke服fu這zhe些xie因yin素su的de影ying響xiang，除chu了le采cai用yong濾lv波bo措cuo施shi外wai
，必bi須xu采cai用yong合he適shi的de數shu學xue方fang法fa。

　　    5)人機接口，有鍵盤、通信口、打印機、顯示裝置。通信口完成智能開關設備連接，一般用現場總線，如Lonworks
，CANbus
，Profibus總線等。

　　    6)電源  常用交流穩壓電源

、DC-DC和蓄電池。

　　    3．4 低壓配電係統的綜合自動化  低壓配電係統的綜合自動化可以有兩種方式實現：一種方式是采用智能型斷路器

；另(ling)一(yi)種(zhong)方(fang)式(shi)是(shi)采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)型(xing)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)。而(er)智(zhi)能(neng)型(xing)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)又(you)分(fen)為(wei)兩(liang)種(zhong)，一(yi)種(zhong)為(wei)電(dian)動(dong)機(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)，另(ling)一(yi)種(zhong)為(wei)饋(kui)電(dian)控(kong)製(zhi)器(qi)。從(cong)技(ji)術(shu)經(jing)濟(ji)角(jiao)度(du)綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)目(mu)前(qian)多(duo)數(shu)工(gong)程(cheng)對(dui)大(da)容(rong)量(liang)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)框(kuang)架(jia)式(shi)斷(duan)路(lu)器(qi)采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)型(xing)斷(duan)路(lu)器(qi)，而(er)對(dui)其(qi)他(ta)回(hui)路(lu)采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)型(xing)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)。

　　    1)智能型斷路器  智能低壓斷路器帶有微處理器的控製器，它的保護作用具有長延時
、短延時、瞬時過電流保護
、接地、欠電壓保護等。此外，還可以對負荷監測和控製
、遠方顯示
、測量電壓
、電流、有功功率、無功功率、功率因數、諧波和電能等。測定故障電流、故障顯示

、接地故障時選擇性閉鎖、數據遠傳
、自檢。通過網絡通信接口RS232、RS485、RS422可以接人BASxitong。takeyushangweijinxingshujujiaohuan，kejieshoushangweijidezhiling，keyushangweijijinxingshujujiaohuan，keyoushangweijiduiduanluqijinxingyaokongcaozuo，duiduanluqidezhengdingzhijinxingxiugai。tajuyouneizhidedianliuhuganqi。

　　    2)智能電動機控製器  智能電動機控製器可以提供對電動機的保護和監控功能。智能電動機控製器可以提供的保護功能有過載、缺相

、欠載、空載、堵轉
、漏電
、相電流不平衡、轉速、溫升等。智能電動機控製器可以應用於電機直接起動
、正反轉、直接起動附加控製單元
、星／三角起動
、自耦變壓器起動
、軟起動等運行方式。它的顯示功能、通信功能與智能型斷路器一樣。此外，還具有存儲功能

，能存儲近期的運行狀態
、故障報警信息及各種參數值，它還有通信功能。

　　    3)智能型饋電控製器  智能型饋電控製器基本和智能電動機控製器一樣，它的保護功能較簡單，如設置了接地、過電流等保護功能。

　　    智能型電動機控製器、zhinengxingkuidiankongzhiqikeyizhuangzaidiyapeidianpingdechoutishang
，duinaxiejinxuyoukongzhishijianshiqiweizhideduanluqi
，keyizhuangzhiduohuilujiankongdanyuan
，duiduotaiduanluqijinxingjianshi。dianzijidianqi、智能斷路器及智能電動機控製器相當於控製分站和傳感器，變電所管理分站是一台微機。

　　    3．5  發電機組微機監控係統

　　    發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)微(wei)機(ji)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)電(dian)氣(qi)參(can)數(shu)及(ji)熱(re)工(gong)參(can)數(shu)
，可(ke)以(yi)將(jiang)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)微(wei)機(ji)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)與(yu)變(bian)電(dian)所(suo)管(guan)理(li)分(fen)站(zhan)聯(lian)網(wang)。變(bian)電(dian)所(suo)管(guan)理(li)分(fen)站(zhan)可(ke)以(yi)對(dui)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)進(jin)行(xing)起(qi)動(dong)、停止運行等控製
，如圖2所示。  

4  配電係統控製軟件功能

軟件一般和設備配套，采用專用軟件，如配電係統監控和能量管理軟件
，也可以采用通用監控軟件，又稱監控和數據采集軟件(SCADA)。對軟件的要求是：具有良好的人機界麵，能夠滿足用戶多種要求，它提供的基本功能有：

　　    (1)實時數據采集，形成實時數據庫。

　　    (2)遙信遙控
，對電量越限，事故報警。

　　    (3)診斷功能，在線幫助。

　　    (4)各種電量的遙測和圖表顯示  如係統能量分配圖、係統單線圖。

　　    (5)報表生成功能  如日報表、24h電壓、電流報表、開關動作報表
、電量平衡報表。

　　    (6) 與BA係統交換信息。  

係統所配軟件除了一般的數據處理功能外，應有下列功能(裝設有備用電源的場合)：

　　    (1)停電處理  市電斷電時，自動按照發電機容量將負荷投入／切斷，此時隻有火災意外程序及手動操作可以執行輸出操作。  

　　    (2)電力需求監視／控製  自動調峰控製

，進行電力需求控製

，在用電量超過合同供電量時，將負荷切除。

　　    (3)事件程序  監視點的狀態變化、報警
、指定恢複條件、設定狀態動作

，可以進行與／或等邏輯條件設定動作。

　　    (4)恢複供電程序  恢(hui)複(fu)供(gong)電(dian)後(hou)，在(zai)將(jiang)自(zi)備(bei)發(fa)電(dian)切(qie)換(huan)為(wei)商(shang)業(ye)用(yong)電(dian)時(shi)
，可(ke)按(an)照(zhao)自(zi)動(dong)或(huo)手(shou)動(dong)的(de)恢(hui)複(fu)供(gong)電(dian)指(zhi)令(ling)操(cao)作(zuo)，並(bing)依(yi)照(zhao)自(zi)備(bei)發(fa)電(dian)時(shi)的(de)強(qiang)製(zhi)驅(qu)動(dong)控(kong)製(zhi)讓(rang)運(yun)轉(zhuan)機(ji)器(qi)停(ting)止(zhi)運(yun)作(zuo)，然(ran)後(hou)一(yi)邊(bian)參(can)照(zhao)時(shi)間(jian)表(biao)一(yi)邊(bian)讓(rang)停(ting)電(dian)瞬(shun)間(jian)正(zheng)在(zai)運(yun)轉(zhuan)中(zhong)的(de)機(ji)器(qi)自(zi)動(dong)起(qi)動(dong)(投入)。在部分停電的場合
，可以手動恢複該點供電。