智能建筑变电站综合自动化的分析和实施

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摘 要：近些年来，随着市场经济的快速发展，我国建筑行业也获得更大的发展空间，以智能建筑为代表的现代化建筑系统成为了建筑业发展的主流方向。与此同时，对于变电站综合自动化系统的智能化和自动化也提出了更高的要求。基于此，本文就主要针对智能建筑变电站综合自动化系统的相关问题进行简单的探讨。

关键词：智能建筑；变电站；综合自动化系统

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0113-01

电能是现代社会和经济发展的重要能源，经济的飞速发展对电能的需求也不断增加，如何有效的实现电能的循环利用是当前面临的一个重要问题。在智能建筑供配电系统中，变电站综合自动化的程度是影响供电质量的关键因素，因此，必须要充分重视变电站综合自动化系统的科学设计与功能实现，才能保证智能建筑供电方案的有效性与稳定性，从而满足社会和经济发展对电能的需求。

1 智能建筑的特点及其对变电站综合自动化的要求

1.1 智能建筑的特点分析

所谓的智能建筑具体是指通过系统集成的方式，将计算机技术、通信网络技术和建筑艺术有机地结合到一起，具备安全、舒适、高效、灵活等特点的建筑物。通常情况下，智能建筑一般都是由以下三个系统组成，即BAS系统、CAS系统和OAS系统，这三个系统不但全部具有独立的网络和主控设备，并且还有大型计算机和数据网络将之集成在一起，这样既能够实现三者各自的功能，又可以充分发挥出它们的群体功能。其中BAS系统是智能建筑最为重要的组成部分之一，该系统主要是利用计算机网络、自动控制、通信等技术构建起来的自动化综合管理控制系统。

1.2 智能建筑对变电站综合自动化的要求

智能建筑中存在大量的电子电器设备，想要确保这些设备能够正常运行，就必须有一个安全、可靠、稳定的供电系统作为保障，这也是智能建筑对变电站提出的最基本要求之一。智能建筑变电站位于整个供电系统的末端，从整个电网的角度上看，其属于小规模、终端型、低容量的中压变电站，与电网中的高压枢纽变电站相比，其变电站综合自动化系统的应用场合、运行环境以及功能要求均有较大的区别，这就要求继电保护装置必须具备较高的灵活性，特别是对通信网络数据传输的实时性要求较高。此外，还要求系统使用方便、易于维护和低成本等等。

2 智能建筑变电站综合自动化的功能设计与实现

智能建筑变电站综合自动化系统应具备以下功能。

2.1 继电保护功能

智能建筑变电站综合自动化系统不但应具备常规变电站系统保护及元件保护设备的全部功能，而且还要独立于监控系统，这样一来便可以在系统网络出现故障退出运行时，继电保护单元仍可正常工作。为此，微机保护除了应具备继电保护的常规功能之外，还应具备以下功能。

（1）故障记录。系统应当能够显示故障发生的时间、开关变位情况、电压和电流大小以及保护动作状态等。

（2）应与监控系统通信，而且能接收到由监控系统发出的命令，还应具备远方查询和整定保护定值功能，并具有操作权限闭锁功能等。

（3）系统内各个插件应当具备自诊断功能，这样便可以在插件出现故障时，自行诊断故障原因，有利于快速恢复。

2.2 控制及闭锁功能

设备控制主要包括对保护设备的检查与整定值设置；电容器组投切及变压器分接头调节；空调、消防、照明等附属设备的投入和退出等功能。这些控制功能可以由运行人员利用CRT屏幕进行操作，同时在设计环节上还应保留手动操作方式，并具备就地和远方闭锁开关，以此来确保微机通信系统出现故障时的运行和操作。为了防止误操作的情况发生，操作闭锁应具备以下功能：其一，CRT屏幕操作闭锁功能；其二，操作出口应具备并发性操作闭锁功能和跳合闸闭锁功能；其三，按照一次设备的运行情况，自动实现隔离开关与断路器操作闭锁功能；其四，当变电站内通信网络退出运行时，应具备能够满足设备现场维修操作的五防闭锁功能。

2.3 自动装置功能

（1）应当能够按照系统的潮流实现无功自动调控，在进行自动控制的过程中，可以按照当前的电压、无功负荷以及变压器抽头位置信号，由自动装置对变压器抽头进行调节或是投退电容器组。

（2）同期检测与分闸。该功能不但能够对无压同期进行检测，同时还能满足系统正常运行和事故时的同期，同期装置与通信网络相互独立。

（3）电流接地选线功能。可以采用5次谐波的方式对接地故障进行分析，接地选线功能与通信网络互相独立，不需要依赖于后台计算机检测。这是因为根据有关规程的规定，小电流系统在发生单相接地故障后，允许系统在2 h以内带故障运行，若是2 h内故障仍未消除，必须立即对故障线路进行切除。所以该功能应独立于通信网络。

2.4 报警功能

能够对变电站内各种异常和故障情况发出告警信号，如保护装置动作、主电源故障、通道故障信息、开关跳闸等，并进行相应处理，同时对发生事件的详细情况进行记录和打印。输出形式主要包括语音告警、画面告警、光字牌告警以及故障数据记录显示等。

2.5 监视功能

具体包括一次设备绝缘在线监测、环境温度监测、火警监测以及主变压器油温监测等等。当这些参数超出限定值时，报警装置便会发出告警信号，同时对事故时间进行记录和打印。

2.6 人机接口功能

自动化系统应当具备良好的人机界面，这样运行人员便可以利用显示屏了解实际运行状况，同时进行相应的操控，人机之间的联系应包括以下内容：人工控制操作、故障诊断与维护、数据输入、显示画面及数据等等。当有工作人员值守时，人机联系功能在当地监控系统后台运行；在无人值守时，该功能应由上级工作站内进行。

2.7 远程通信功能

应当能够将变电站内的相关数据信息借助通信网路传送给调度中心或是运行管理单位，这些数据信息中，既包括系统正常运行时的数据，也包括故障状态时的数据，这有助于及时了解并掌握设备的实际运行情况，并对事故进行及时处理。

3 结论

智能建筑是集多种功能于一身的建筑形式，它以自身强大的功能优势和诸多特点受到人们的一致认可，这在一定程度上推动了智能建筑的发展速度。智能建筑各种功能的实现凭借的是大量电子电器设备，这些设备的自动化控制需要变电站综合自动化系统作为保障。所以，设计一个功能强大的变电站综合自动化系统对于智能建筑而言意义重大。

参考文献

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