#頭條創作挑戰賽#
引言
所謂智能建築就是采用計算機技術和通訊技術對建築的裝置進行自動監控，對資訊資源進行管理和為使用者提供資訊服務等。美國智能建築研究機構把智能建築定義為：通過對建築物的結構、系統、服務和管理四個基本要素以及它們之間的内在聯系的*優組合來提供一個投資合理，又具有高效、舒适、便利的環境。對于建築管理者來說，智能建築應當具有一套管理、控制、維護和通信設施，能夠在花費比較少的條件下，有效地進行環境控制、安全檢查、報警監視，能夠實時地與城市管理部門取得聯系。
智能電力監控系統利用計算機、計量保護裝置和總線技術，對中、低壓配電系統的實時資料、開關狀态及遠端控制進行了集中，集中管理。該電力監控系統可以為企業提供“監控一體化”的整體解決方案，主要包括實時曆史資料庫、工業自動化組态軟體、電力自動化軟體、“軟”控制政策軟體、通信網關伺服器、OPC産品、Web門戶工具等，可以廣泛地應用于企業資訊化、DCS系統、PLC系統、SCADA系統。
一、智能建築電力監控自動化的思路形成
1.智能建築的發展曆程
智能建築并不是大陸的産物，它*早出現在美國，上世紀八十年代中期，由于智能技術的發展，美國建築行業中出現了新的建築概念。1984年，美國城市廣場的建成，标志着世界上第一座實質意義的智能建築産生。從此之後，美國建築行業中掀起了一股智能化浪潮，到了九十年代末，美國已經實作百分之七十的辦公大樓智能化。大陸的智能建築同發達國家相比起步較晚，這一概念是在上世紀九十年代末期引入到中國的，而實作快速發展，還是在二十一世紀，随着大陸電子技術和資訊技術的不斷發展，為職能建築的建設提供了技術支援，而且由于國家同世界聯系的加大和現代化建設的深化，職能建築的市場龐大，成為大陸的一項新興産業。智能建築是時代和科技發展的要求，也是未來建築業的一大趨勢。
2.電力監控自動化在智能建築中的功能發揮
(1)在智能建築中，自動化的電力監控系統能夠實作友善快捷的人機互動。這一系統能夠顯示建築中的各種電壓網絡配置線路情況，并且通過系統對實作現場畫面的随時切換以及導航輔助。除此之外，這種電力監控系統在運作過程中能夠進行非正常環節的智能化着色，直覺地反映問題。由于資料的處理能力的強大特性，顯示狀況的重新整理率高，實時性強。這些性能共同組成了友好的監控界面，更有利于人機互動。
(2)自動化電力監控系統可以做到對于智能建築中各項資料的自動采集和自動處理。監控系統可以根據實際需要對建築中的各項名額(比如電流、頻率、電器運作狀況、溫度等等)實施定時或是全時段的資料采集，并且根據需要和事先設計對資料進行自動分析和處理，将*後的各項資訊傳遞給使用者。并且系統内帶有自動儲存功能，友善使用者的調出。
(3)自動化電力監控具有遙信、遙測、遙調、遙控和遙設功能，俗稱“五遙”。這是智能建築中電力監控的重要的系統功能，具有十分強大的控制能力。遙信功能能夠實作對于開關組的自動監控和自動預警；遙測能夠實作對于素具的自動分析和處理，并自動生成報表；遙調則能夠自動調節變壓器；遙控則是實作自動實行操作的關鍵；遙設用于遠方修改分散繼電保護裝置的定值以及對各種裝置運作狀态的調整。
二、智能建築電力監控自動化實踐運用
1.正常電力監控系統的運用
正常監控是指，為了能夠有效地對電力系統中的各個節點的電流電壓、功率電能、運作狀态等進行資料檢測，參數統計和分析，并能夠實作預警和自動控制，在電力系統中建立的一種監控手段。下面就某高校的電力控制系統進行實際分析。該高校自身擁有六個十千伏級别的變電站，每個變電站有三台三百八十伏的變壓器，每個變電站的内部有六十條低壓輸出線。為了能夠保障校區的正常運作，學校采用了電力監控系統，根據實際情況将整個監控系統分為了六個子工作平台和對這些平台實施遠端控制的監控中心，通過一百兆的光纖以太網絡來進行主要通訊，子平台中運用了modbus總線來實行現場監控，在監控中心分别設立進行資料采集和分析的伺服器和實施監控的伺服器。在裝置的配置方面，運用了目前較為正常的裝置。
2.自動化電力監控總體運用
首先在運用前要做好智能建築的實際分析，要對建築中的各項系統有充分的了解，以便獲知建築對于電力監控的需求；其次要将整個智能建築的電力系統實行劃分，按照不同電壓等級或者是不同分布情況分為若幹個區域，這樣友善自動電力監控系統的布置和安裝；要在每個區域内的每條回路中設定具體的如遙控遙信等裝置。在系統的設計和配置過程中，要遵循一定的規律，比如對于建築内中比較重要的電力線路要實作至少三遙和電能品質監視等功能，網絡和系統的內建要聘用具有專業內建能力的營運商來進行，實作網絡的優化。在電力監控的網絡建構方面，可以采用MODBUS協定，它的特點是具有很高的開放和通用性，在對建築中其他系統的接入過程中不容易産生沖突。網絡架構也是自動化電力監控運用中十分關鍵的環節。
3.電能品質監控運用
對于一些特殊的智能建築而言，對于自動電力監控系統除了要實作正常的電力監控外，還要對于一些特别的參數進行監控，比如諧波，電壓以及頻率等方面的波動進行監控，以便滿足特殊建築的要求。下面就某工業建築的該系統運用進行介紹和分析，該建築中一共擁有三條互相獨立的四十千瓦的輸入線，十千瓦母線分段運作，每個母線中擁有八個四百伏的變壓器，每個變壓器中有七十條回線。在整個系統中，采用的是CM4000電力監控系統，首先要實作對于電能品質的監控，主要是THD的諧波變形和擾動監控，其次實作事件和資料的采集和儲存。
三、安科瑞Acrel-2000Z電力監控系統解決方案
1.概述
針對使用者變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關櫃綜合測控裝置、電氣接點無線測溫産品、電能品質線上監測裝置、配電室環境監控裝置、弧光保護裝置等裝置組成綜合自動化的綜合監控系統，實作了變電、配電、用電的安全運作和全面管理。監控範圍包括使用者變電站、開閉所、變電所及配電室等。
Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和資訊傳輸技術，集保護、監測、控制、通信等功能于一體的開放式、網絡化、單元化、組态化的系統，适用于35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和使用者變電站，可實作對變電站全方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經濟運作提供了堅實的保障。
2.應用場所
适用于軌道交通，工業，建築，學校，商業綜合體等35kV及以下使用者端供配電自動化系統工程設計、施工和運作維護。
3.系統架構
Acrel-2000Z電力監控系統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場裝置層，組網方式可為标準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據使用者用電規模、用電裝置分布和占地面積等多方面的資訊綜合考慮組網方式。
4.系統功能
4.1實時監測：直覺顯示配電網的運作狀态，實時監測各回路電參數資訊，動态監視各配電回路有關故障、告警等信号。
4.2電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接檢視該回路詳細電參量。
4.3曲線查詢：可以直接檢視各電參量曲線。
4.4運作報表：查詢各回路或裝置指定時間的運作參數。
4.5實時告警：具有實時告警功能，系統能夠對配電回路遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。
4.6曆史事件查詢：對事件記錄進行存儲和管理，友善使用者對系統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析。
4.7電能統計報表：系統具備定時抄表彙總統計功能，使用者可以自由查詢自系統正常運作以來任意時間段内各配電節點的用電情況。
4.8使用者權限管理：設定了使用者權限管理功能，可以定義不同級别使用者的登入名、密碼及操作權限。
4.9網絡拓撲圖：支援實時監視并診斷各裝置的通訊狀态，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。
4.10電能品質監測：可以對整個配電系統範圍内的電能品質和電能可靠性狀況進行持續性的監測。
4.11遙控功能：可以對整個配電系統範圍内的裝置進行遠端遙控操作。
4.12故障錄波：可在系統發生故障時，自動準确地記錄故障前、後過程的各種電氣量的變化情況。
4.13事故追憶：可自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時穩态資訊。
4.14Web通路：展示頁面顯示變電站數量、變壓器數量、監測點位數量等概況資訊，裝置通信狀态，用電分析和事件記錄。
4.15APP通路：裝置資料頁面顯示各裝置的電參量資料以及曲線。
5.系統硬體配置
四、結語
綜上所述，從宏觀方面來講，智能建築在國家發展、行業轉型中發揮着巨大的作用，它甚至是一個國家科技文化水準、綜合國力的象征。從微觀方面來講，智能建築能夠幫助人們提高工作效率，提高人們的生活品質，改善生活環境。在國家經濟不斷發展的今天，智能建築已經成為一項新興産業。智能建築設計的内部系統很多，它是由各個不同職能系統組成的整體，其中，自動化的電力監控系統是關鍵，在整體中的作用十分突出，在實踐運用的過程要多引進先進技術，和其他系統做好銜接，發揮出其*大的功能。
【參考文獻】
[1]紀文革.智能建築電力監控自動化的思路形成和實踐.
[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.