智能化改造方法（通用10篇）
智能化改造方法 篇1
摘要：论文介绍苏州工业园区星海街9号厂房改造为绿色生态办公楼的实践, 将生态、节能、经济性与“四节一环保”融入整个绿色建筑设计的过程。
关键词：分项计量远传装置,水平线缆,管路敷设
1 引言
苏州设计研究院股份有限公司 (原苏州市建筑设计研究院有限责任公司, 以下简称“苏州设计院”) 是一个具有50多年历史的设计机构, 设计人员超过500人。原办公楼位于市中心。随着公司规模的不断扩大, 原办公楼已不适应公司的发展要求。2009年初, 公司决定搬迁至苏州工业园区星海街9号, 希望将这幢旧建筑更新改造为公司的新办公楼。探索并创新出一条切实可行的将既有建筑改造成绿色建筑的新路子, 为全省和全国树立典范。
2 工程概况
项目位于中新合作苏州工业园区首期开发的南部工业区。按照50年使用年限计算, 区内大量结构完整的各类厂房, 还有40年的使用期。如果直接拆除重建, 势必造成极大的浪费和污染。希望通过更新改造, 延长建筑的使用寿命, 最大限度地节约资源和节能减排, 创造改造项目绿色生态设计的新范例。
为将旧厂房改造为创意研发的新空间, 苏州设计院遵循了自然性、经济性、可推广性的设计原则, 将改造总结为:“六个生态主题, 多样化创新技术”, 通过采用最切合环境实际的绿色建筑节能设计方案以及自然采光、自然通风、生态遮阳、雨水回用、资源再生利用、能量分项计量6项成套技术, 将生态、节能、经济性与“四节一环保”融入整个绿色建筑的设计、改造和运行中, 并注重各种有效数据的收集、保存、整理, 使之成为可推广、可借鉴、可应用的绿色建筑。
3 项目的电气专业节能改造
原厂房土地利用率非常低, 为节约土地资源, 改造结合既有建筑的现状和苏州的自然条件, 保留了旧厂房95%主体结构, 充分利用原有建筑单层8.4m的特点, 在原结构中间加了一层楼板, 并在原厂房局部14.5m高的空间里增加了两层楼板, 总建筑面积由原来6700m2变为13 100m2, 土地利用率增加了近一倍。
1) 原有厂房变电所内的变压器、高低压柜等设备, 在改造过程中得以充分利用。通过合理的规划用电负荷, 将原有的变电、配电设备全部保留;通过合理规划线路走向, 最大限度地利用原有的配电电缆。这样既节省了新设备采购资金, 又使将要废弃的设备得到了重复利用, 避免了废弃物对环境的破坏。
2) 电能计量的科学管理办公楼装有分项计量远传装置, 对建筑内各种耗能环节 (如空调、照明、办公设备和热水能耗等) 实现独立按部门计量, 其信号传送至物业管理用房, 物业定期记录, 通过数据软件化管理做到能耗可测量, 通过分析避免能耗的浪费。
4 项目的建筑智能化设计范围
星海街9号厂房改造工程智能化系统施工主要包括:综合布线系统、计算机网络系统、安全防范系统 (含视频监控、入侵报警、电子巡更、门禁、一卡通系统) 、公共广播系统、电子会议系统、综合管路系统。
4.1 综合布线系统
综合布线系统包含以下几个分系统:语音通信系统、数据通信系统。
4.1.1 水平线缆的标准和端接
水平数据布线都采用6类4对非屏蔽双绞线。
4.1.2 垂直主干
数据采用4芯万兆多模光纤, 总机房用光纤和大对数电缆 (语音主干) 连接至各分配线架, 再由各分配线架通过水平电缆连接至每一信息点, 以提供数据和语音服务。
4.1.3 楼层配线间
要求面积的4㎡以上, 以最远点到机柜配线架的水平距离不能超过90m为原则, 配线间要注意通风和防尘。配线间配线架语音线缆端口端接使用4类跳线到主干配线架 (在主干侧每对线缆对应配线架一个端口) 。然后连接主干到网络通讯中心。所有线缆两端必须标明标识。
4.1.4 设备间
共6个设备间, 本项目设备间均安置于各个部门内。
4.1.5 楼层管理间施工要求
管理间内应配备UPS独立供电回路及电源插座, 每管理间功率不小于400W (目前施工使用电源为墙面强电的5孔插座) 。
4.2 计算机网络系统
计算机网络系统采用核心--接入两层架构。核心层设备设置在二层的网络机房, 接入层设备设置在各个配线间 (各部门内) 。核心采用1台H3C7506交换机, 由机房内UPS不间断供电。
4.3 安全防范系统
安全防范系统由视频安防监控系统、入侵报警系统、一卡通消费系统及出入口控制系统等组成。
1) 视频安防监控系统:摄像机点位主要安装在走廊、主要通道口, 外侧围墙、重要机房, 对这些区域进行重点监控, 所有监控信号均送至门卫处的硬盘录像机内, 供电电源位于二层垂直井道内。
2) 入侵报警系统:主要考虑在机房、领导办公室、财务等重要地方布置红外探测器, 防止夜间闯入带来不必要的损失。
3) 出入口控制系统主要考虑在一层通道门、二门至外连廊的通道门、领导办公室、公共机房等处设入门禁点, 授权分级管理, 同时兼顾考勤功能, 门禁系统所有线缆均敷设至二楼网络机房内, 在机房内设置统一的管理主机, 对主机的管理由相关服务器完成。
4) 一卡通消费系统:在一层餐厅设置2只消费POS机, 其通信及供电总线敷设至二层网络机房, 由服务器统一管理。
4.4 公共广播系统
结合装潢图纸、功能区域使用需求进行了设点:系统点位综合考虑公共广播的需要, 合理设置点位, 办公室内作为一个总的共用区域。为方便播放眼保健操等广播, 走廊内单独成一分区, 平时可以单独播放背景音乐。背景音乐机柜设置在前台右侧的管理室, 方便前台工作人员播放操作。
4.5 电子会议系统
1) 扩声系统的音箱采用吊装及壁装的安装方式, 采用音箱线进行功放及音箱的连接, 调音台、处理器、功放之间用音频线连接, 二层会议室话筒采用数字话筒。
2) 投影显示系统中投影机采用固定吊装的方式, 敷设VGA线、视频线及电源线, 电动投影幕安装在暗槽内。
4.6 综合管路系统
综合管路的内容包括与整个智能化系统相关的智能化预埋管, 预留孔洞, 智能化垂直、水平桥架, 管路敷设及系统的电源供应、接地、避雷、屏蔽和机房管路。综合管路的设计施工还牵涉其他管路 (如给排水和强电) 和建筑功能的综合配管或调整。智能化系统各系统线缆采用同桥架敷设 (布线系统、广播系统除外) , 配线系统分开。布线管道与电磁干扰源之间的最小分隔距离符合规范要求。桥架及附件的质量必须符合设计要求和现行的有关技术标准, 并按设计进行选择, 桥架的填充率不应大于40%, 并应有一定的备用空位, 以便日后扩容。
5 结束语
目前, 苏州工业园区星海街9号厂房改造工程已经投入使用, 经过运行, 网络通信系统运行稳定, 为实现服务器上协同设计打下良好基础;安防系统运行稳定, 监控视频、红外报警覆盖全面, 物业人员巡更有据可依;智能化网络仪表的应用, 实现了耗电数据实时掌控, 通过智能分析更合理有效地利用能源, 实现绿色节能。
改造完的办公楼为员工提供了舒适和健康的工作环境, 使每个员工的身心都得到放松, 大大提高了工作效率。
根据统计, 2011年1月份到2011年12月, 新办公楼的年耗电量为99.26万k W·h, 单位面积耗电量为75.59k W·h/ (m2·a) , 低于能耗模拟计算的126.83 k W·h/ (m2·a) 。全年自来水总用水量为16 381m3/a, 非传统水源利用率22.3%。生活热水量100%采用太阳能热水。建筑节水率达37.6%。可再循环建筑材料用量比为10.6%。建筑整体节能率达到65%, 每年可节约运行费用32万元。
苏州工业园区星海街9号的改造成功走出了一条具有生态特色的绿色建筑新路子, 成为“产业转型升级、节能型城市建设、绿色节能建筑的典范。该项目先后获得2011年“中国建研院CABR杯”华夏建设科学技术奖励三等奖、2012年度江苏省第十五届优秀工程设计一等奖、2013年度全国绿色建筑创新奖二等奖、二星级绿色建筑设计标识证书和三星级绿色建筑运行标识证书等荣誉。
GGD低压配电屏的智能化改造 篇2
关键词：改造方案；低压配电；GGD
中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0117-02
在很多农村及较远距离的泵站和低压配电室，大部分都使用的是GGD固定式开关柜。如果配备专人值班，增加人工成本，工作效率低，如果不配人值班，一旦需要操作，非常麻烦。如果进行智能化改造，使之具备四遥功能，就可以远程进行监控和操作。
1 改造方案
我们改造后的智能配电系统由间隔层、通信层和站控层三部分组成。
间隔层：包括开关柜及现场的数据采集、操作控制部分。考虑到成本因素，我们没有选用智能化低压电器作为现场开关柜侧的数据采集及操作单元。而是采用了常规断路器（接触器）+智能仪表模块的方式，这样组网方式灵活，兼容性好，而且成本仅为采用智能断路器的40%
左右。
通讯层：完成现场间隔层和站端控制层之间的网络连接，实现间隔层和站控层之间通讯数据的上行和下达。因为我们选用了标准RS-485接口的智能仪表，通讯组网方式相当灵活。在间隔不多的子站可以用485直接组网，通过485/232口直接与监控主机通讯或与仪表DCS系统通讯。在多子站、多回路或异地分布时，可配置通信管理机，可实现通讯数据采集、协议转换、数据二次组态、总线转换、同时与上级主站进行数据交换，并可与调度、智能楼宇BAS、DCS等系统信息共享。
站控层：监控主机采用高性能计算机及esynall电力综合自动化软件，可实现整个中、低压配电系统的“四遥”监控，同时具有对所有电气设备运行状态进行实时监控、电气参数进行实时测量、事故异常报警、事件记录和打印、电能管理和负荷控制、电力品质分析、统计报表生成和打印、高速顺序事件记录各种图表的汇总、分类、输送或上报，并具有打印、存盘和光盘刻录存储功能；同时系统还具备与智能模拟屏、智能直流屏及其他智能设备以及上级自动化系统的通信联网功能。
我们开发的智能低压配电系统，能实现完备的“遥信、遥测、遥控、遥调”功能，兼容性好、扩展性好，运行可靠，成本低。但是由于智能电力仪表本身的特点，在实现遥调功能方面仍有一定的限制，只能实现4～20mA的开环调节，在实际工程中，我们利用变频器本身的功能实现了风机水泵的遥控调节。今后我们将通过不断的改进，实现更完善的调节功能，提高系统的可靠性。
2 改造的实例
图1 DW15万能断路器的改造
我协助某输变电有限公司所做的某山区水泵配电室智能化改造情况如下：
该配电室距离变电所达500米，如果可以通过智能化改造实现四遥功能，可以提高工作效率，减少成本。
原配电柜主开关采用的是DW15万能式断路器，缺点是没有故障跳闸输出接点，所以我们对开关进行了小的改造，增加了故障输出接点。改造接线原理图如图1所示。
说明：当线路故障时（速断/失压）和电动分闸、热继电器动作时，DW15连杆均旋转，带动挡板，所以可在挡板下加微动开关KK，微动开关KK动作时即说明有分闸动作。然后在分励线圈上并联中间继电器K4，只要中间继电器K4同时动作即说明是正常分闸，无需输出报警信号。排除正常分闸情况即可输出故障报警开关量信号。
如开关分闸瞬间，K4失电，微动开关KK尚未复位时易误报。所以加了时间继电器KT，分闸瞬间短时间内闭锁故障输出继电器K5。
改造材料清单如表1所示。
GGD开关柜改造接线原理图，如图2所示：
图2 GGD开关柜智能化改造接线原理图
用同样的方法，我们对该水泵配电室的一台水泵开关柜进行改造，安装了电机智能控制器。
通过改造后，我们实现了该水泵配电室的智能化，达到了以下功能：
（1）更先进的保护功能，可以通过智能控制器，实现可靠的数字化保护功能。
PDM-810MR具有短路、堵转、定/反时限过载、欠载、电流不平衡、接地、漏电、缺相、过压、欠压、失压/欠压再启动等多种完善的数字式综合保护功能。
（2）通讯功能，可以实现远程测量和监视，可以实现电度自动记录生成报表。PDM-820AC实现了30多种三相/单相电量的综合测量：相/线电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等有功/无功电能计量、谐波的统计。
需量统计：测量电量（电能除外）的最大/最小/平均值，可以实现专业的双向有功/无功电能的分时段测量。可以实现自动生成电能和电量报表。
（3）远程操作功能。可以在变电所内实现对水泵配电屏进行水泵的启动、停止以及主电源开关柜的启动停止等操作。
（4）其实我们选用的电机保护器PDM-810MR（带4～20mA输出）还有远程调节的功能，因为客户的水泵不需要远程调节转速，所以该功能没有得到验证。但是从我们试验的结果来看，该功能相当方便而且抗干扰能力也很强。
3 结语
固网智能化改造方案 篇3
PSTN网络经历了相当长时间的运营, 为运营商带来了巨大的收益。PSTN网络提供的语音业务在整个业务收入占主导位置。PSTN设备无法提供很多新业务。
其次客户不仅需要基本的语音服务, 还需要更个性化、多样化的业务, 以及快速、方便和差异化的服务, 用户业务需求向多元化方向发展。
因此, “转型”已成为了固网运营商应对目前面临的种种挑战、摆脱困境、赢得新的发展机遇的必然选择。
2 固网智能化方案
固网智能化改造主要包含以下三点内容:
(1) 引入用户数据中心。借鉴移动网的成功经验, 在固网中也可以引入用户业务属性数据库, 称为固网HLR或用户数据中心 (SDC) , 以后只需修改SDC中的用户数据就可以快速提供业务。
(2) 改造PSTN交换机, 构建业务交换中心。根据PSTN网的现状, 可通过对本地网汇接局的优化改造, 使其成为业务交换中心, 或者直接由端局作为业务交换中心。
(3) 构建开放、综合的智能业务中心。需要引入开放的、综合的智能业务平台来提供多样化、智能化、综合化、个性化业务, 使得基于不同接入方式的用户都能体验到相同的业务应用, 而且还能通过开放的API接口为第三方服务提供商开发业务创造条件。
固网智能化方案可以归纳为以下三种模式:
(1) “完全由软交换汇接局访问SDC”模式。
“完全由软交换汇接局访问SDC”模式的网络图如下:
话务网络组织。 (1) 首先将TDM汇接局替换为软交换汇接局, 并将网络调整为一级汇接结构。 (2) 软交换汇接局负责汇接本地网所有话务 (包含各端局间的局内话务) , 端局间不再设置直达电路。 (3) 由于软交换的设备能力远高于TDM交换机, 所以软交换机可以采用“一替多”、跨区域组网的方式组网。
信令网络组织。 (1) 固网中引入SDC后, 软交换汇接局通过扩展MAP协议与SDC实现互通, TDM交换局通过扩展ISUP协议与SDC实现互通。 (2) 如长途局、关口局通过升级方式可支持扩展ISUP协议, 则可与SDC直接互通。 (3) 软交换网络与PSTN网络之间, 信令以准直联方式为主、直联方式为辅。软交换SG设备与现网LSTP设置直达信令, 实现信令转发。
业务网络组织。 (1) 传统智能网业务也可以向软交换用户提供, 软交换设备可以作为SSP触发传统智能网业务。 (2) 软交换设备实现了业务和控制分离的架构, 软交换设备设置不应影响业务网络的设置。 (3) 在建网初期, 软交换业务平台容量较小, 新业务仍然首选在传统智能网平台上开放;建网后期逐渐实现向软交换业务平台的迁移。 (4) 业务层系统宜靠近软交换承载网骨干节点设置。
如本地网汇接局有新建需求, 则优先选用此模式。本地网可统筹考虑软交换局的整体引入方案。
(2) “端局访问SDC”模式。
“端局访问SDC”模式的网络图如下:
话务网络组织。 (1) 如果TDM交换机支持与SDC互通, 则话务路由组织方式建议和现网保持一致。 (2) 如果TDM交换机不支持与SDC互通, 则话务由可以与SDC互通的汇接局转发。
信令网络组织。 (1) 现网ISUP、TUP、CAP等信令连接方式和现网保持一致。 (2) 现网TDM交换机通过扩展ISUP协议与SDC实现互通。 (3) 如果TDM交换机不支持与SDC互通, 则由支持扩展ISUP协议的汇接局采用代理方式实现与SDC用户数据及号码信息交互。
业务网络组织。本方案只增加SDC, 业务网络利用现有的智能网, 待智能网产生业务瓶颈后, 新建软交换业务网。
如果本地交换机设备种类、数量较少, 且能够支持扩展ISUP, 则优先选用此模式。
(3) “TDM汇接局完全访问SDC”模式。
“TDM汇接局完全访问SDC”模式的网络图如下:
话务网络组织。 (1) 本地网话务采用一级汇接架构, 汇接局负责本地网内所有话务转接, 端局间不再设置直达电路。 (2) 汇接局可考虑1+1的建设方式, 提高网络安全性。
信令网络组织。 (1) 固网中引入SDC后, TDM汇接局通过扩展ISUP协议与SDC实现互通。 (2) 如长途局、关口局通过升级方式可支持扩展ISUP协议, 则可与SDC直接互通。
业务网络组织。本方案业务网络利用现有的智能网, 汇接局作为SSP非智能业务。待智能网产生业务瓶颈后, 新建软交换业务网。
软交换为网络演进方向, TDM设备必将逐步淘汰, 不建议采取该方案。
3 SDC建设方案
3.1 SDC设备的主要功能
SDC主要功能包括:存储用户的逻辑号码、物理号码以及这两种号码对应关系、智能业务属性等信息, 集中管理用户数据;SDC支持MAP+信令以及ISUP+信令, 根据用户智能业务属性返回相应接入码, 提供基于用户属性触发业务的能力。
SDC设备功能应可以进一步扩充, 如可平滑扩充具有PSTN独立用户数据库、3G的HLR功能、软交换的外置独立用户数据库等功能, 并支持相应的接口规程。
3.2 SDC业务定位
通过网络智能化固网运营商可以开放集团虚拟网、彩色回铃音、市话详单等业务, 并可以逐步将其他业务属性迁移到SDC上。
3.3 SDC建设方案
建网初期SDC设备建议考虑1+1方式成对设置, 提高网络安全性。建议将一对SDC设置在不同的物理节点, 为节省传输资源, 建议与SS同局址设置, 互为备份。SDC的MAP+信令可采用TDM方式承载或者IP方式承载:
方式一:TDM方式, SDC设备通过多条E1链路与软交换机之间实现信令交互;
方式二:IP方式, SDC设备通过IP方式承载信令, 与软交换机之间实现信令交互。
IP承载为网络演进的方式, 一般软交换与SDC设备均支持IP方式承载信令, 因此建议建网时采用方式二, 通过IP方式承载MAP+信令。
考虑到用户数据库储存的是在网用户的业务信息, 并且考虑到混合放号的需求, SDC需要满足NGN用户和PSTN用户的总需求。
4 结语
智能化改造方法 篇4
关键词：智能电网；变电站；通信协议
中图分类号：TM411+.4文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2010） 13-0000-01
The Intelligence Reform Plan for the Conventional 220kV Substation
Liu Haisheng,Liu Lingling,Zhu Qiu
(Electric Power Bureau of Qiqihar,Qiqihar161005,China)
Abstract:This paper starting from the point of the intelligence reform plan for the conventional 220kV substation,respectively,the main changes from the side,220kV side,110kV side,35kV side of the intelligence unit of the configuration discussed ideas,so as to explore the feasibility of transformation for the traditional substation intelligent.
Keywords:Intelligence grid;Substation;Communication protocol
建设统一坚强智能电网已成为未来电网的发展方向和既定目标，智能变电站是智能电网的重要基础和支撑，通过对变电站的智能化升级改造，实现变电站的自动化、信息化和互动化，以满足智能电网可靠、灵活、经济的电能流和信息流传送，全面提升变电站信息集成和数字化监控、自愈和快速响应能力。
一、技术原则
坚持淘汰老旧设备和智能化改造相结合的原则，在完成老旧设备改造的基础上实现变电站的智能化并实现无人值守。坚持《变电站智能化改造技术改造》中设备智能化的原则，“应用”的功能必须实现，“可用”的功能预留智能化接口待一次设备满足智能化要求时完善。
二、智能化改造方案
变电站智能化改造采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能調节、在线分析决策、协同互动、智能巡检等高级应用功能。
改造后由智能化一次设备（电子式互感器及常规互感器就地数字化、合并单元、智能化终端等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850通信规范基础上，变电站将成为能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
（一）智能化变电站的体现方式
（1）IEC61850通信规约的应用；（2）二次设备的网络化；（3）电子互感器及常规互感器及就地数字化；（4）合并单元及智能终端的应用；（5）增加变压器等的在线监测装置；（6）高级应用的实现；（7）辅助系统的应用。
各层之间的通信协议如下：（1）站控层与间隔层保护测控等设备采用IEC61850-8-1通信协议；（2）间隔层保护测控等设备与过程层合并器采用IEC61850-9-2点对点通信协议；（3）间隔层保护测控等设备与过程层智能终端采用GOOSE通信协议。
过程层设备由互感器、智能就地柜等与一次设备直接联系的单元组成。
（二）220kV、110kV、35kV侧的配置思路
1.220kV、35kV及主变110kV侧采用原有的常规互感器＋就地合并单元的形式，实现电流电压采样值的就地数字化。合并单元将采样值信息以IEC61850-9-2点对点的方式传输给各间隔保护测控等间隔层设备。
2.110kV出线侧采用电子式互感器＋就地合并单元的形式，合并单元将采样值信息以IEC61850-9-2点对点的方式传输给各间隔保护测控等间隔层设备。
3.智能开关采用智能终端+GOOSE实现了开关设备的数字化和过程层数字化，智能终端安装在户外智能就地柜内与开关设备配合实现一次设备的智能化。
（三）主变的配置思路
每台主变配双重化的主后一体化装置、单套测控装置；主变保护跳各侧开关通过直接用光缆点对点给智能终端发跳闸命令。
主变智能终端、非电量保护及主变本体测控整合下放到主变旁的户外柜，非电量遵循国网要求直采直跳。
主变中性点和间隙电流互感器采用常规互感器，常规互感器的二次模拟信号接入合并单元后可转化为数字信号。合并单元就地放置于户外密封箱中。
间隔层、站控层之间采用以太网双网，以IEC61850通信协议构建，具备站内智能电气设备间信息共享和互操作的条件。
间隔层设备由继电保护装置、测控装置等组成。与过程层智能终端采用GOOSE通信协议，与合并器采用IEC61850-9-2通信标准，220kV、110kV、35kV主变间隔的智能终端和合并单元均配双套。
（四）智能终端及智能就地柜
针对户外开关的智能控制要求，采用智能就地柜和智能终端。智能终端是连接一次开关设备和二次保护、测控装置的智能化设备，其作用是采集一次开关设备的状态通过GOOSE网络传输至保护和测控装置，同时通过GOOSE网络接收保护和测控装置的命令对一次开关设备进行操作。
智能终端单独下放到户外，安装在一次设备旁边，通过光纤GOOSE网络与保护室内的保护和测控装置进行通讯。
（五）智能高级应用
站控层一体化信息平台，支持各种数据的接入、存储和快速高效的检索，采用统一建模思想和方法，将在线监测、保护、测控、通信、计量、直流辅助系统、环境监测、视频、安防、环境参量等数据的模型标准化。在保护基础数据的完整及一致性基础上，建立统一的全景数据处理平台，为各智能应用提供标准化的信息访问接口。
一体化平台一方面将五防闭锁、顺序控制、电压无功自动控制、智能巡检等高级应用的输入与输出数据进行模型标准化，同时也规范了这些应用对外服务接口的标准化与规范化，为后续的高级应用以及实现变电站与主站的互动提供统一的基础支撑。一体化信息平台系统的高级应用功能，以达到以下智能化水平。
三、结束语
经过智能化升级改造后，将与传统变电站在技术、运行、检修维护等方面均存在较大差异，智能化变电站在国内还处在起步阶段，在今后的应用过程中还会不断的发展、完善、提高。
参考文献：
[1]变电站智能化改造技术规范.浙江省电力公司,2009,11
[2]褚农.智能变电站设计规范.国家电网公司,2010,2,22
[3]智能变电站继电保护技术规范.国家电网公司电力调度通信中心,2010,3
变电站智能化建设和改造 篇5
随着社会的发展, 人们对电网的安全经济运行和电能质量的要求也越来越高, 随着科技的进步, 电网采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备也越来越多, 以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求, 自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能, 并根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站将成为外来的主流。智能化变电站将逐步代替老式变电站成为智能电网的重要组成部分。
现阶段哈尔滨供电公司智能变电站的建设和改造主要包括智能高压设备改造和变电站统一信息平台建设两部分。在设备改造方面主要是电子式互感器的更换。电子式互感器主要分为:有源电子式互感器和无源电子式互感器。哈地区管辖的变电站主要应用有源式电子互感器, 即传感头需用电源供能的电子电路。
有源式电子互感器利用电磁感应原理感应被测信号。CT采用空心线圈 (RC) 和低功率线圈 (LPCT) , 空心线圈传感保护用电流, LPCT传感测量和计量用电流。电子式互感器采用互感器上的小线圈和光功能两种方式进行能源供给:采用互感器上的小线圈进行功能;当线路一次电流小于一定值 (50A) 时, 采用光供能。智能变电站设有光功能屏, 将变电站内直流电源转换成激光, 通过光纤输送至互感器, 供给传感头能量。通过电子式互感器, 将采集到的电流量和电压量转化成数字信号, 送至合并单元柜及智能单元, 在将数字化的电流、电压信号进行同步后, 通过光纤分别送至保护、测量和计量装置。哈地区变电站全站采用站域化保护, 全站所有的保护 (包括线路、主变等保护) 分别集中于站域化保护A/B屏, 站域化保护动作及远方下达跳合闸命令, 通过光纤下行至智能单元中的操作模块, 通过跳合闸压板动作跳闸, 实现了保护的站域化, 全站保护全部集中在站域化保护A/B屏两块屏上。
变电站统一信息平台建设均采用IEC 61850, 信息平台上高级应用的基础-基于IEC61850的统一信息建模, 统一命名规范、统一检索机制、完全自描述实现模块间或者系统间信息的无缝交互, 基于智能调度、SG-ERP等系统的特点和现实状况, 利用先进的模型映射技术, 实现信息的无损转换。基本实现了可视化的全景网络状态监视、VLAN虚拟子网状态监视、可视化全景数据展示、运行监视可视化、程序操作可视化、智能告警可视化、事故分析与展示可视化、状态监视与分析可视化。
关于农村电网智能化改造问题探讨 篇6
1 目前农村低压电网存在的一些问题
随着我国经济的快速发展, 农村无论从经济还是人们的物质文化生活水平方面都有了较大的改观, 随之而来的即是用电量的增加, 农村原有的低压电网由于在建设时由于技术及条件等原因的限制, 所以自动化程度较低, 在用电量增加的情况下, 电网呈超负荷的工作状态, 故障发生频繁, 隐患较多, 已无法适应当前农村发展过程中对用电的需求。
2 农村低压电网智能化改造升级的目标
对农村低压电网进行智能化改造, 不能仅仅只着眼于当前农村发展的情况, 要有长远的规划。要针对当前农村和今后一段较长时间内农村的发展情况画制订最佳的农村电网改造方案。当前农村低压电网智能化改造升级的目标是在当前的科学技术条件下建成节能环保。安全可靠的新型农村电网。
2.1 提高配电智能水平
智能电网是电网建设的发展趋势, 它依托先进技术和现代管理理念, 构建电网与电力用电客户电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系。积极推广低压集中抄表工程, 为实现低压电网智能化管理做好通信平台, 农户电能表改用智能电能表, 经济条件较好的台区继电保护装置可采用通信型的设备, 进行农村低压配电的智能化管理试点, 逐步实现“五遥”功能。
2.2 提高运行可靠性
农村由于地处偏远, 及在当初电网建设之初时多种因素的影响下, 农村电网中的部分网架结构薄弱, 无论在装备还是自动化水平方面都与城网和主网存在着较大的差距, 虽然以前针对网架薄弱这个问题也进行了改造, 但随着用电量的快速增长, 低压电网故障频繁发生, 运行的可靠性较低, 所以要想提高农村电网运行的可靠性, 就需要对其网架的荷载能力进行提高, 从而为农村提供更为经济的用电保障。
2.3 优化配变设置
现在部分农村在变压器的配置上数量较少, 这样当农忙用电高峰时就会负荷不够, 引起故障的频繁发生, 严重影响了农民的正常生活和生活。所以在农村变压器的配置上针对不同村庄的用电量需求量不同来进行针对性的变压器配置, 这样对供电的可靠性将会是个很好的提高。
2.4 实现电网绝缘化
生态环境的变化, 树木的增加, 使供电线路通道的维护难度也越来越大, 为保障线路的安全运行, 要尽量实现电网绝缘化, 在线路改造时要加装绝缘护套, 采用绝缘导线, 并采用新技术、新设备、新工艺和新材料, 提高低压电网的安全运行水平, 降低线路泄漏电流, 减小线路宽度, 降低线路维护的工作量。
3 低压电网升级改造供电设备的要求
3.1 0.4k V线路
健全低压线路网架结构, 优先选用新技术、新设备、新工艺和新材料, 提高电网的绝缘化水平。导线截面积的选择应充分考虑负荷发展的需要和用电客户对电压质量的要求, 满足5~10年的发展规划。原来采用两线或三线供电的0.4k V低压线路, 应全部改为三相四线制供电, 低压接户线有条件的也应改为三相四线制供电, 以提高供电能力, 同时有利于调整三相负荷就地平衡, 使供电方式更加灵活。
3.2 变压器
对于供电容量不足的低压台区优先采取延长10k V线路, 向负荷中心增加变压器台数的方法增加供电容量, 以缩短供电半径, 根据负荷情况采用节能、环保的非晶合金变压器。这样做有利于降低低压线损, 提高电能质量。
3.3 配电盘
应选用低压成套配电柜, 低压开关柜的进线开关宜采用框架式断路器, 要求有瞬时脱扣、短延时脱扣、长延时脱扣三段保护, 经济条件允许的地方也可采用智能型配电开关。有条件的地方可试点进行农网配电智能化改造, 采用通信功能的智能开关, 利用远程抄表通信平台进行低压配电智能化管理。
3.4 集表箱
铁制表箱容易锈蚀损坏, 且可能对抄表人员造成触电伤害, 所以应改用非金属玻璃钢、工程塑料ABS或聚碳酸酯透明PC材料等产品。这类材料的表箱具有抗老化、耐腐蚀、质轻强度高、安全可靠、防护等级高、使用寿命长等特点。为便于管理, 多表位表箱的开关、电能表应分别装设在独立的区域内, 单独设置表箱门, 且能够加挂专用锁和一次性防窃电施封锁, 以便计量箱加锁封闭。
3.5 电能表
智能电能表是远程抄表最主要的设施和实现农村智能低压电网重要的基础设备, 有利于提高电力企业的经营效率, 促进节能减排, 增强电力系统的稳定性, 可实时抄表, 保证采集客户端数据的准确性。在改造时应结合本地实际情况优先采用具有双向通信功能的预付费智能电能表, 以实现远程抄表、电费收取和国家阶梯电价实施的发展要求。
3.6 客户资产的进户线及室内线路
因资产管理原因, 客户侧的进户线及室内线路维护不及时, 老化现象严重, 应借本次农网改造的有利时机对用电客户的进户线及室内线路督促客户进行全面整改, 一方面要加强安全用电的宣传力度, 督促客户自愿整改;另一方面对改造确有难度的客户应下达整改通知书并签订安全责任协议书。同时为防止客户端原因造成表箱中的中级保护跳闸, 影响其他客户正常用电, 按照相关规程要求, 监督客户必须安装末级剩余电流动作保护器。
4 结语
对于农村电网智能化的改造, 要针对农村当前发展的特点, 综合考虑农村电网设备、资金等多种因素选取最佳的电网改造方案, 农村电网建设以实用、经济为主, 这样才能合理的配置资源, 逐步的实现农网的智能化, 为农村的可持续性发展提供有力的保障。
摘要：随着科学技术的快速发展, 传统的电网因其安全性和稳定性差已无法适应当前社会发展的需求, 新型的智能电网以其先进、环保、智能等诸多优点已逐渐被电力企业所采用, 智能电网因其智能调节作用, 已成为电网稳定运行的关键, 并快速的实现能源转换和控制, 在电网中使用是保障线路安全的保障。目前我国农村电网由于设计时的不规范, 运行时故障发生率比较高, 所以为了从根本上解决故障发生率这一问题, 对农村电网进行升级改造是势在必行的, 智能电网无论从技术还是设备上都较传统电网有了更大程度的提升, 所以对农村电网进行智能化改造是适应当前农村发展和进步的体现, 是推动电网建设向更高、更远的目标长足发展的需要, 是实现农村可持续性发展的用电需求。本文从现在农村低压电网存在的问题出发, 同时对现在农村低压电网智能化的升级目标进行了分析, 并进一步阐述了低压电网改造升级过程中对设备的一些要求及注意事项。
如何做好建筑工程智能化系统改造 篇7
深圳市是我国改革开放以来第一个主要试点城市之一, 早在20世纪80年代, 在中央政策的指导下, 深圳市逐步进入城市建设的快速轨道, 从八三年起至上世纪末的17年的时间内, 政府投资建成并使用各式建筑有上百栋左右。虽然在当时的环境下各方面的配套建设已经非常完善, 但随着我们国家的改革开放的领域不断深化和扩大, 特别是21世纪的这十年间, 技术的发展以及标准规范的逐步完善和更新, 使原来的建筑在功能上进一步的弱化, 导致维护和保养成本急剧的上升, 因此, 对已有一定年限的建筑进行改造成为必然。
2 项目背景
皇岗口岸是目前中国规模最大的客货综合性公路口岸, 是中国唯一全天候通关的口岸, 是深圳与香港之间的5个一线口岸之一, 从建成通关之日起至今已有20年的时间, 属于深圳市建市以来第一批老建筑。随着内地与世界各地经贸往来活动的日益增多, 目前口岸的通行流量早已大大超出原设计规划的指标, 全年365天基本每天处于超负荷运作状态。由于口岸为“国门”这一特殊属性, 因此, 对原口岸的改造已迫在眉睫。深圳市政府在2006年就启动该项目的论证工作, 2009年改造工作正式开始。
皇岗口岸改造项目。全称为皇岗口岸旅客及客车出入境场地 (客检场地) 改造工程项目, 该项目位于深圳市福田区皇岗口岸。项目总占地面积15.9公顷, 其中房建面积21883m2;市政面积118843m2。项目由市政配套工程、车港城出境通道改造工程 (新的出境大楼) 、旧联检大楼 (新的入境大楼) 装修改造工程三大部分组成。
3 方案论证的重点和要点
一般在新建公建工程项目中, 各专业对施工的时效和专业间配合工程论证阶段不做太多的考虑, 然而, 在皇岗口岸改造项目中却上升为论证的主要关键点。口岸改造无法回避的问题是:如何保证在改造的同时能正常通关, 如果能够在改造时封关, 那问题就简单多了。而现实的情况要求是保证在不影响口岸正常通关的前提下进行改造。目前许多城市正在进行地铁轨道建设, 对城市的交通出行所带来的不便, 许多人都有切身的体会。在这个项目上, 口岸要一边通关, 这就需要保证机电设备的正常运转, 而一边进行改造, 需要的是断电、断水、断气才能进行施工, 矛盾的解决其难度是可想而知的。因此, 智能化系统在口岸的改造中, 除了正常的系统设计、选型、系统规模、投资控制等论证外, 如何用最简洁的方法来保质保量的完成工作, 各专业间如何配合以及顺利展开等问题应做深入细致的研究, 对未来施工过程中可能面临的问题以及应对预案是否可行, 将成为本改造项目中方案论证的重中之重。
4 工程实施的步骤
改造和通关同时进行, 会对工程施工以及出入关口均有较大影响。本工程实施的总体方案是:先完成室外市政配套工程和车港城改造工程, 验收具备通关条件后再进行旧联检楼改造。联检楼改造分两个区进行, 原出境厅改至新的车港城出境大厅, 并通关后, 改造出境厅。出境厅改造完并验收通过后启用, 再改造原入境厅。
5 具体实施的步骤
在改造过程中, 即要保障大楼内机电设备至少是查验大厅的机电设备运转正常, 又要保证施工人员的人身安全。因此, 合理的解决方案是在需要改造的空间地段内分成两半。
第一步:在左半侧先临时建一套新的机电系统, 设备的安装尽量沿地面敷设, 完工后, 将该封闭空间内的机电设备的水、电、气予以局部断开。拆除地面一些不必要的障碍物, 完工后开放该空间, 保证正常通关的进行。
第二步:封闭右半侧, 此时, 由于之前左半侧的水、电、气等均与现有的系统断开, 因此, 这一半空间内的机电设备非常容易拆卸。完成后就可以彻底的进行改造置换工作, 与一般的改造工程做法完全相同。当右半侧的所有专业完工后, 可以开启进行正常的通关。
第三步:封闭第一步骤中左半侧的空间, 拆除该空间内原有的临建设施, 各专业进行对应的设备安装工作, 并与第二步预留的设备接口完成对接, 并进行整栋大楼的系统调试工作, 完成后, 大楼的所有公共空间开放进行通关。至此, 口岸的改造工程基本结束。
6 主要特点、技术要求、施工重点和难点等内容的介绍
整个改造工程分四个标段, 分别是室外市政配套工程、车港城改造工程、旧联检楼改造工程和建筑智能化工程。建筑智能化工程是整个改造项目的全局性配套工程, 施工过程中将与三个主体改造工程承包商配合, 且本工程通关和改造同时进行, 施工协调工作量大。施工方需精心组织, 服从各主体改造工程承包商的统一协调管理。
皇岗口岸旅客及客车出入境场地 (客检场地) 改造工程项目建筑智能化工程, 由车港城和联检楼两部分组成, 因此, 建筑智能化工程为一个标段按两期组织实施。第一期为出境通道车港城改造工程 (包括部分室外工程) , 第二期为入境通道旧联检楼改造工程。现状车港城为一栋六层综合停车大楼, 已完成外墙装饰和结构工程, 首层将改造成出境通道。现状联检楼首层为旅客出入境客检通道, 改造后仅作入境通道使用。二期的联检楼改造过程中原有管线在未完工前必须保留, 做好保护, 在新系统未全部启用前必须保证原有系统能够正常使用。
本项目中, 建筑智能化系统主要内容包括:楼宇自动控制系统、综合布线及有线电视系统、闭路电视监视系统、信息发布系统、机房工程以及完成本工程所需的其他配套安装工程。
主要特点:施工受干扰和不确定因素影响多, 工期控制难。其主要工作均集中在建筑内实施, 集成度高, 功能复杂。
7 施工重点和难点
在本工程的实施过程中, 其突出的重点就是建筑内新建临建系统和该空间内的水、电、气的断开工作, 在狭小空间范围内如何安排好两套共存系统设备?当然还包括其他专业的系统设备, 需要各方面配合到位才可能成功。施工重点同时也是施工的难点, 必须有计划有步骤的进行。首先:现场的勘测和调研是极其重要的一环, 根据原竣工图提供的线索, 找出局部的复杂点, 到现场打开对应吊顶部位进行现场勘察和调研是必须要做的。其二:找出机电专业的源头和末端位置的基本关系。由于提供的资料难免与现状存在差异, 过程中需要做一些测试工作来理清头尾的关系。在了解系统物理上的关系后, 先断开系统的末端或区端, 才能保证整个大楼一边改造一边通关。其三:基于现场情况的复杂性和不可遇见性, 项目部和各专业施工单位均应成立应急小组, 由工程主要管理人员和主要技术负责人担任, 责任落实到人, 要全天候随叫随到处理现场可能遇到的问题, 现场开会, 现场解决。各设备拆卸过程中, 要严格落实各项安全保护措施, 拆卸的位置和设备要经过所有专业和安检员签字后方可进行。实施过程中, 要派有经验和熟悉现场环境的工程技术人员现场指导。其四:要保证各专业队伍主要人员的稳定性, 中间不能随意的更换主要技术人员和施工人员。队伍班子的完整性和稳定性要至始至终得以保证。
8 建设投资控制
改造项目不同于新建项目, 口岸改造项目又不同于一般的公建改造项目。因此, 其建设周期会比普通的建设项目长些, 一些前期估算不到的地方会多些, 其建设成本相应会大些。由于该项目牵涉到拆除、临建、新建三个部分, 因此, 在上报工程概算时约为一般新建工程的1.5倍, 考虑到不可预见因素较多, 在此基础上再预留20%的投资空间, 最终定为按新建系统的1.8倍的投资进行控制, 实际工程项目完工后, 工程的结算价正好落在投资概算1.7倍稍过些的位置上。验证了当初根据现状做出的判断是比较准确并切合实际的。
9 效果评估
从表面上看, 一个改造工程要花费一个新建工程的1.8倍的投资似乎有些不值得, 但从实际建成所取得效果上看, 要远远好于预期。首先, 原口岸内查验单位的许多新业务以及新的查验技术手段受制于“硬”环境的限制, 只能靠人工的方式进行, 改造完工后, 这些限制被突破, 通关的速度加快, 查验数据更准确。皇岗项目改造完工后, 其通关人流、物流是改造前的3倍, 按目前每日双向过关人数20万的实际数据来看, 口岸基本保持顺畅。第二, 改造工程中主要是机电和装修的费用, 建筑和结构专业涉及面不多, 综合建设指标要远小于新建项目的费用。第三, 皇岗口岸是一个老口岸, 为香港和内地经常性往来人士所熟悉, 皇岗口岸必须在保持正常通关现有的基础上进行改造, 突然的闭关将不可避免的要求广东省和香港方面在全社会层面上做提前的宣传告示, 来提醒大家绕道通关, 涉及的系统和层面将更多、更大和更远, 时间和费用更是无法估计, 就这一点上看, 该项目所花费的建设费用是相当合算的。第四, 改造项目对团队班子的建设具有无法估量的意义, 它要求这个团队必须有强烈的责任心、细致的耐心和较高的专业素质, 同时, 保持团队的稳定性也将极大的考验管理者的能力和信心。一个能做好改造项目的团队绝对是一个综合素质、战斗力非常强的团队, 在未来其他项目中所带来的潜在价值也是无法估算的。
1 0 结束语
智能化改造方法 篇8
1 项目概述
天津某大学共有14栋学生公寓, 1860个单元宿舍, 每个单元有三路供电线路, 除一路受控外, 其它不受控, 楼道公共照明不受控。宿舍内除照明外, 还需使用微机和饮水机。目前使用的用电管理系统为多年前的早期产品, 已不太适应目前学生公寓管理的需要, 特别是不能控制饮水机功率以下的发热电器的使用, 有很大的安全隐患。另外, 原系统使用了多年, 进入了维护期, 由于该系统为16个宿舍共用一个主控板实施巡回检测, 故一个宿舍出故障, 会互相影响, 维修时还要依赖厂家来维修, 给使用带来很多不便[1]。
2 系统功能
2.1 系统构成
该系统是软硬结合的高科技产品, 主要由智能用电管理器、网络管理器、计算机等硬件设备和智能用电管理系统软件组成。
2.2 功能特点
(1) 适用性强:即可实施了集中安装、分布检测、分布控制, 并可实施远程管理。
(2) 使用、管理、维修维护简单方便:因各控制点均可独立工作, 互不影响, 且安装、使用、管理、维修维护既简单又方便, 普通电工就可实施维护。
(3) 控制参数可设:可根据不同宿舍的使用情况进行不同参数控制设置, 从而达到了不同的控制目的。
(4) 前端设备 (用电管理器) 可独立工作, 无需后台系统的支持, 但可通过后台加强对前端设备的控制。
(5) 发热电器识别灵敏度高:每宿舍是单路实时检测、实时控制, 并且在不影响大功率 (控制总功率范围内) 非发热电器使用的情况下, 可以识别小功率发热电器。
2.3 功能分析
(1) 电能控制功能:可实施剩余电量管理, 电量用完时将自动断电。
(2) 远程电量管理功能:可通过网络实施远程电量使用情况查询、储值和管理, 并可通过计算机实施远程批量直接发送电量到每个宿舍用电管理器中和单个宿舍电量储值。
(3) 基础免费电量批量或单个远程设置:系统远程可将每栋楼、每层楼、每个宿舍的免费电量进行远程设置。
(4) 用电量统计功能:可通过微机对用电量情况数据实施远程采集, 并进行数据处理, 并可实施历史数据查询、统计、打印。
(5) 负荷控制功能:可通过对总电流的设置实施超负荷断电。如对某房间设置总电流5A (即1100W) , 当所用电器总和超过此设置值时, 将自动断电。
(6) 发热电器自动识别控制功能:可对发热电器 (如电炉、热得快、电热杯等) 实施自动识别控制。当所用的发热禁用电器功率超过设定功率时, 将自动断电[2]。
(7) 自动恢复供电功能:超负荷断电或使用禁用发热电器自动断电后, 根据所设定的断电时间后, 设备将自动恢复供电, 供电后如违规电器继续存在, 将继续断电。
(8) 总用电负荷可设:管理者根据需要对各房间的用电负荷 (允许最大电流) 进行设置, 设置范围1~25A, 超出设置范围将自动断电。
(9) 远程监控:通过计算机实施远程监控, 即可实施远程设置、远程查看工作状态、违规记录和远程开关房间电源。
(10) 时间控制功能:可设定每个宿舍自动断电和供电的时间;也可以设定某时间段内为小功率输出, 设定时间后自动恢复正常供电, 这样计算机等就不能再使用, 使用就会超负荷断电。
(11) 无人值守功能:无需系统支持, 每个智能用电管理器均可独立工作, 实现无人值守, 自动判断、自动断电、自动上电。
(12) 自动侦察和记录:智能用电管理器对超负荷用电和违规使用发热电器实施了自动侦察和记录。
(13) 权限管理:管理者可对操作人员设定不同操作权限。
3 改造方案
3.1 强电改造
按每层十个摊位设计改造, 配电系统为“母线”配电系统, 其主要内容为:每个摊位一个配电箱, 一个三相80A总断路器;每个配电箱线路总负荷不低于35A×3 (约23千瓦, 实际按每相32A保护) , 每相一个32A1P断路器和一个32A带漏电保护断路器。每个摊位用电均从各自摊位配电箱引出, 配电结构如图。
3.2 智能设备改造
每个摊位配电箱按三相电接入, 实施单相用电检测、控制和管理进行配置。以达到预付费电能管理、负荷控制、自动供电控制、时间控制、远程监控、管理数据可改可设及相关数据管理的功能需求。使餐厅配电系统可实施远程和卡输入购买电量, 电量用完将自动断电;当用电超负荷时将自动断电并自动恢复供电, 恢复供电时间可设;可远程实施各项管理参数的设置以及计量数据远抄, 远程用电监控和远程开关;在需要时实施相关数据存储、查询、统计、报表、打印[3]。
4 应用效果
自配电系统智能化改造投入使用以来, 达到很好的应用效果。
(1) 实现预付费电能管理。
电量用完后将自动断电, 学校每年9月份按照每人每学年60度输入一定的免费电量, 免费电量用完后, 可到管理中心购买电量。
(2) 实现安全控制管理。
每个单元总用电负荷控制在10A (约2200 W) 以下, 单个用电器在300 W以下, 超负荷将自动断电;学校严禁使用各类发热电器, 凡使用100 W以上发热电器将自动断电;拔下违禁电器5 min后将自动供电。
(3) 实现饮水机使用管理。
凡需要使用饮水机的单元, 每单元可使用一台饮水机, 但需向管理中心老师申请, 由管理人员通过智能控电系统认证许可后即可使用, 其它发热电器仍不能使用。
(4) 实现时间控制管理。
每天5:30供电, 23:00断电;卫生间照明仍保持供电, 但23:00以后负荷较低;将自动转为小功率供电, 若此时开灯或其他电器将超负荷停电。
5 结语
为了全面解决高校餐厅电能质量问题, 我们将餐厅配电系统进行改造, 安装集中控制的智能化配套系统, 从而提高用电效能及供电可靠性, 以减少生产隐患。本套配电系统采用较为有效的检测与分析诊断技术, 将运行状态准确及时的掌握, 减小各种用电损耗, 为管理人员提供不可缺少的必要信息, 以便管理者选用更经济、便捷的运行方式。为高校餐厅配电系统集中智能化管理提供坚实的鉴借基础。
摘要：本文针对天津高校餐厅用电实际情况, 提出配电系统智能化管理改造方案, 并详细阐述智能化系统的功能与作用, 以使餐厅用电管理达到合理性、实用性和可视性。
关键词：餐厅,配电系统,智能化
参考文献
[1]侯春生.农村电网智能化建设探讨[J].宁夏电力, 2011 (3) .
[2]马惠毅.浅谈大学生公寓电气设计[J].淮南职业技术学院学报, 2006 (3) :102-104.
智能化改造方法 篇9
关键词：吊具；着箱智能检测；改造
岸桥作为集装箱生产作业大型设备，集成了世界许多先进技术。集装箱吊具是抓取集装箱的执行设备，由于司机距离吊具一般都在30米以上的位置，对吊具下降速度和距离的判断往往不够准确及时，极易发生吊具砸箱事故，导致吊具故障频发；为保障设备安全运行，通过在吊具上增设激光测距装置，实现吊具安全着箱智能检测功能。本文将对吊具安全着箱智能检测功能的设计与工作原理进行阐述。
1.选取激光测距传感器
我们根据实际工况选择一种能够提供开关量输出信号的传感器，传感器具备调节测试距离的功能，比如我们在传感器上设置了数值，当传感器检测的距离小于设定的数值时，其开关量输出信号动作，设备PLC采集其开关量信号作为吊具自动减速的判定条件，从而实现吊具的自动减速，达到安全着箱的目的。根据这一思路我们选择的是德国SENSOPART激光测距传感器FT92IL-NSL4。其优点是：检测精度高（微米级）；响应时间快（15ms）；抗光干扰能力强，几乎适合所有表面检测；2级激光等级，最小光点可达0.8mm，有效检测小面积被测量面。
2.PLC采集传感器开关量信号的线路设计
为了使设备PLC能够采集到激光测距传感器反馈的信号，利用设备的备用装置及安装的激光测距传感器设计一条控制线路，即：激光测距传感器——吊具备用继电器——吊具电缆滑环箱——司机室控制柜备用接触器——司机室控制柜CSVIM2输入模块，具体设计如图所示：
控制线路设计简图
图中激光测距传感器1、2接线端子是供给电源，是取自吊具接线箱内24伏变压器，3号端子是反馈信号。激光测距传感器设定的距离是6米，当传感器测定的距离小于6米时，3号端子导通，从而驱动吊具接线箱内的备用继电器1吸合，此时备用继电器1的1、3常开触点导通，110V交流电源通过吊具电缆的49号线芯到达吊具上架滑环箱，通过滑环及510号电缆的16号线芯，将110V交流电源送到司机室控制柜的备用接触器1的线圈，从而驱动备用接触器1吸合，此时备用接触器1的13、14常开触点导通，将9CA15CAC1电源信号送到控制柜的CSVIM2的B8输入点，完成PLC对传感器反馈信号的采集。
3.程序的设计
PLC采集到传感器的反馈信号后，我们需要在PLC中设计一段程序，通过逻
辑程序的运算来控制吊具的自动减速，新加程序，其中加入PLC采集到的传感器的反馈信号，将其命名为吊具高度检测减速点，闭锁检测信号，在这里是用的取反信号。再取一个吊具向下减速信号。此段程序的意思是当PLC接收到传感器反馈的减速点信号时，并且吊具不在闭锁状态下，吊具向下减速线圈导通，吊具向下减速信号启动。
4.吊具自动减速功能的实现
吊具向下减速信号启动以后，具体如何实现吊具减速功能，编辑程序加入减速命令点，当减速线圈导通后，减速命令点导通，此时手柄给定的速度参数会乘以20%的比率得到一个数值，然后再将这个数值通过Internet通讯方式送到驱动器，驱动器接收的速度给定数值也就变为原来的20%，驱动器给出的驱动电机的速度也会降为原来的20%，实现吊具的自动减速功能。
5.结束语
该功能的实现使设备的性能得到优化提高，提高了设备的操作性能和安全性能，通过对以上吊具安全着箱智能检测功能的分析，该功能设计巧妙，充分利用了PLC强大的逻辑运算功能，利用设备的备用装置实现了此功能，并且在维修中已得到成熟应用，因此该功能会在今后的港口设备中的将更加广泛应用。
参考文献：
[1]《GE FANUC PLC 编程软件手册》.美国通用电气公司
[2]《GE PLC使用说明书》.美国通用电气公司
高压变电站变电设备的智能化改造 篇10
变电设备智能化改造[1,2,3,4,5]是通过对其装备必要的传感器, 采集变电设备的运行状态、控制状态和可靠性状态等信息来实现的。智能组件由测量、控制、监测等智能电子装置 (intelligent electronic devices, IED) [6]集合而成, 通过监测主IED完成对植入变电设备体内的传感器监测数据计算、分析并汇总, 形成智能化信息, 通过标准的DL/T860过程层交换网络送至站控层监控主机。变电设备监测数据信息经过高级应用服务器完成监测数据处理、趋势预测、状态诊断等。因此, 变电设备与智能组件、通信网络共同构成了智能变电站的智能化因子[7]。本文主要讨论电力变压器、开关设备的智能化研究方案, 研究应用于运行中电力变压器改造的智能变压器组件和高压开关设备改造的智能开关组件。
1 变压器智能化改造
变压器智能化改造核心方式是将原先分散的、遵循不同协议标准传输数据的监测IED按功能集中布局, 遵循统一的协议标准, 完成对监测IED的系统集成和数据集中上传。通过设计变压器智能组件柜、装备更多的变压器状态监测传感器, 完成各监测IED的数据采集、处理、分析、汇总, 并按照DL/T860向站控层上送聚合信息。
1.1 变压器智能化改造方案
智能变压器由变压器本体和智能组件柜组成, 变压器本体根据实际工程设计、装设所需的传感器和监测IED, 并对其原有的柜体按照功能模块重新设计调整。
图1为针对智能组件按不同信息功能对变压器进行的基础信息配置。按照基础配置原则, 提出智能化改造方案为:采用变压器+智能组件的模式, 对原控制柜 (汇控柜) 加装一个智能组件 (智能组件柜) , 完成变压器的状态量采集、常规量采集、初步分析、状态诊断和数据发送等功能。
1.2 变压器智能组件设计
变压器智能组件按功能独立原则, 采用多个独立的IED集合, 一方面可以有效避免模块的相互干扰进而影响智能组件的整体功能;另一方面便于用户根据实际选择、调整IED供应商优化智能组件集成方案, 同时也方便智能组件的维护、检修[8]。
依据智能变压器常规配置方案并结合实际需求进行变压器智能组件设计, 如图2所示。
变压器智能组件柜配备有监测主IED、高压套管IED、油中溶解气体监测IED和侵入波监测IED, 同时配备过程层网络交换机, 接入合并单元的电流、电压瞬时数据[9]。基于对监测信息的可扩展性考虑, 对电力变压器智能组件预留部分可扩展的监测数据IED, 譬如绕组光纤测温IED、局部放电监测IED等。电力变压器智能化的具体措施如表1所示。
为实现变压器的智能化高级应用, 监测主IED不仅需要对原始的监测数据进行预处理 (包括数据编码转换, 异常数据剔除等) , 而且需要承担对接入监测主IED的监测数据的深度智能处理, 确保站控层高级应用系统可以准确辨识监测主IED的监测信息和状态信息等。常规状态参量的数字化测量具体技术指标如表2所示。
在变电站智能化改造的实用化研究中, 通常要对变压器油中溶解气体、高压套管的状态进行监测。侵入波监测作为可选功能视情况增加。测量数据包括顶层油温、底层油温、铁心接地电流等, 也可以根据工程需要增加传感器和对应的监测参量数据。
2 开关设备智能化改造
2.1 开关设备智能化改造方案
智能高压开关设备由高压开关设备本体和智能组件组成, 开关设备本体上安装了不同功能的传感器和操动机构[10]。高压开关智能化改造的核心方式是将原先分散放置的高压开关设备状态监测IED (局部放电IED, 气体状态IED, 机械状态IED等) 集中, 构成高压开关设备智能组件的监测IED, 同时加载监测主IED、合并单元完成向站控层上送断路器聚合信息[11,12]。智能高压组合电器组成架构如图3所示。
断路器智能化改造方案为:断路器+智能组件的模式, 对原就地控制柜 (汇控柜) 加装一个智能组件。断路器智能组件配置监测IED, 即完成对高压开关储能电机工作状态、SF6气体压力/密度、断路器局部放电等状态信息的采集、处理、上送;监测主IED合并子IED数据以标准的DL/T860协议向站控层上送智能化信息和格式化信息[13], 并在站控层高级应用系统里完成数据的趋势预测、诊断分析和智能预警等功能。断路器智能化信息主要包括高压开关设备的放电缺陷、操动机构、储能系统的状态[14]等。
2.2 开关设备智能组件设计
依据智能断路器组成结构结合工程实际应用需求, 断路器智能组件设计如图4所示。
在智能组件柜内集成了监测主IED、机械状态IED、局部放电IED、SF6气体状态IED、避雷器监测IED和开关设备控制器等, 实现开关设备控制数字化和网络化, 开关设备的SF6气体微水、密度的监测, 机械特性的监测, 局部放电的监测, 避雷器动作次数及泄漏电流的监测及上层设备对开关设备的状态可视化。断路器智能化措施如表3所示。
常规状态参量的数字化测量具体技术要求如表4所示。
对SF6气室的密度/压力、微水、储能电机的状态进行监测, 分合闸线圈电流监测作为可选功能, 并视情况增加。断路器储能电机工作状态是操动机构状态的一个重要方面, 可以反映储能电机和储能系统的缺陷。测量数据包括电机电流、电压、工作时间;对于液压机构, 包括统计储能电机的启动次数/日、累计工作时间/日等。
3 变电设备智能化改造技术难点
常规的变电站智能化改造有以下技术难点[15]:
1) 变电站监测IED网络升级改造, 需要调整或更改监测IED的部分功能。例如, 需要将原先通过CAN、RS485上传监测参量的监测IED调整为支持以太网传输数据, 这样就需要对监测IED甚至支持监测IED的工控机进行升级改造。
2) 部分监测IED难以加装, 是因为需要增加常规变电站没有配给的内置传感器, 重新加装这些传感器会极大增加工程难度和改造成本。
3) 对于原先支持不同协议传感器的智能化升级改造, 需要原监测IED厂商对设备功能进行部分修改调整, 以适应智能组件的要求。
4 结语
高压一次设备加装智能组件是常规变电站智能化改造的有效方式之一, 在实际的变电站智能化改造中取得了很好的实用化效果, 降低了因改造而导致电网停电的高额成本, 保证了电网的稳定、安全运行。
摘要：针对电网110 kV及以上的常规变电站, 如何科学、合理、经济地对这些变电站进行智能化改造是电网建设面临的问题之一。经实际应用验证, 通过对常规变电站的主变压器、开关等设备安装智能组件的方式, 可实现对变电站的智能化改造, 达到降低运维成本和优化资源配置的目的。