浅析变电所综合自动化系统在智能建筑应用.docVIP

浅析变电所综合自动化系统在智能建筑应用 　　 摘要：对于智能建筑来说，供配电系统是建筑的动力供应中心，本文对此介绍了智能建筑变电所综合自动化系统的组成结构、功能，以及变电所综合自动化的通信系统。 　　关键词：变电所；综合自动化；智能建筑 　　 　　 近年来，智能建筑在国内外不断兴建，已经成为国家经济实力的象征和现代化城市的重要标志。对于智能建筑来说，供配电系统是建筑的动力供应中心，是建筑的心脏。如果没有可靠的供配电系统，一座大厦的所有机电设备和计算机控制系统都将无法正常工作，大厦也将处于瘫痪状态。因此，供配电系统是大厦重要的基础部分，必须利用各种先进技术与智能化系统和设备，保证供配电系统的安全运行。 　　 1供配电系统的综合自动化控制 　　 供配电系统作为智能建筑BAS系统的一个子系统，其综合自动化控制有其自身特点，在智能建筑BAS系??总体管理下，完成自身的综合自动化控制功能。 　　 智能建筑变电所综合自动化结构示意如图1，这是一种分层分布式的配置，主要由管理层和现场两大部分组成。管理层是变电所综合自动化的核心，由监控主机及其人机联系设备、通信控制机和工程师机组成，安装在变电所控制室。现场部分完成变电所综合自动化的控制功能，由数据采集控制机和保护管理机及其所属各功能单元组成，按变电所中的操作间隔设置，安装在开关屏上或高压开关附近。 　　 1．1构成变电所综合自动化时应注意以下问题 　　 (1)抗电磁干扰。由于变电所综合自动化系统工作在强电磁场和强电磁干扰环境之中，因此必须具有很强的抗电磁干扰能力，故各组件单元间采用串行传输和光缆通信。 　　 (2)高可靠性。采用高品质的32位、16位微处理器芯片和各种抗干扰专用芯片，提高模块的自身性能和可靠性。 　　 (3)系统配置灵活。系统采用多CPU分散式结构，内部模块采用总线连接。同时软硬件结构实行模块化和分散处理方式。可以很方便地配置成适用于各种智能建筑的大、中、小变电所的综合自动化系统。 　　 1．2变电所综合自动化的功能 　　 (1)管理层的功能 　　 管理层是变电所综合自动化的核心，其功能和特性决定变电所综合自动化的性能，因此应配置性能可靠的微机。管理层主要完成以下任务: 　　 1)同建筑物的BAS系统管理中心通信，处理全系统信息归档，协调变电所综合自动化内部通信； 　　 2)存储测量数据和故障记录； 　　 3)完成时钟同步，可采用无线电时钟同步，也可采用来自较高一级调度中心送来的软件时钟同步； 　　 4)完成两块或多块开关屏之间的自动控制，如同期并列； 　　 5)参数的设置与修改； 　　 6)自我检测和系统检测，当检测出错误时实时作出反应。 　　 管理层的监控主机(或称上位机)，通过局域网与保护管理机、数据采集控制机通信。监控主机的作用，在无人值班的变电所，主要负责与楼宇管理中心通信，使变电所综合自动化系统具有RTU的功能，完成四遥的任务；在有人值班的变电所，除了仍然负责与管理中心通信外，还负责人机联系，使综合自动化系统通过监控机完成当地显示、制表打印、开关操作等功能。对规模较大的变电所综合自动化系统，可以设通信控制机，专门负责与管理中心通信，并设有工程师机，负责软件开发与管理功能。 　　 (2)现场部分各管理控制机的功能 　　 从图1可见，智能建筑变电所综合自动化系统的现场部分分为三个层次:第一层为数据采集控制机和保护管理机；第二层为单元级，包括各测量单元、保护单元、各功能控制单元等；第三层为设备级，包括电压互感器、电流互感器等一些测量装置，变压器、断路器、隔离开关及辅助触点，以及断路器控制等，主要是一次设备为主。 　　 　　图 1 智能建筑变电所综合自动化系统组成 　　 数据采集机和保护管理机一般配置32位或16位微处理器，或者是工控微机，完成以下任务: 　　 1)管理各测量、监视单元和各保护单元，通过现场总线与各单元通信； 　　 2)通过局域网与管理层监控主机通信，接收各种控制指令，传送各种数据信息。 　　 管理机发布的命令有: 　　 1)断路器控制； 　　 2)调节有载调压变压器分接头的位置； 　　 3)测量值越限监视及限值设定； 　　 4)根据采样电压和电流计算有功功率P、无功功率Q、功率因数cosφ，校验设备运行参数。 　　 (3)测量单元的功能 　　 微机测量单元一般配置16位微处理器，完成以下任务: 　　 1)内部I/O通过总线与管理机进行串行通信； 　　 2)采集开关量、模拟量和数字量； 　　 3)执行来自管理机的命令； 　　 4)把测量的信息送往管理机。 　　 (4)保护单元的功能 　　 微机保护单元一般配置16位微处理器，完成以下任务: 　　 1)多种保护功能和故障录波