高校配電以及用電系統(tǒng)控制研究

帥堃

摘 要 高等院校的用電相比商業(yè)用電和居民用電有著差異性，在用電的負(fù)荷上也較為特殊，應(yīng)為高校學(xué)生眾多，用電負(fù)荷層次性較為明顯，以及用電區(qū)域的規(guī)模較大，所以部分高等院校的供電室內(nèi)部的用電負(fù)荷較大。本文首先對(duì)負(fù)荷的分級(jí)進(jìn)行概述，并且以國(guó)家用電的相關(guān)規(guī)范與要求為基礎(chǔ)，將高等院校的配電系統(tǒng)的特性進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，并將高等院校的配電系統(tǒng)的特性與高等院校的用電負(fù)荷相結(jié)合，由此提出高校配電系統(tǒng)負(fù)荷容量較大的問題，針對(duì)高等院校配電系統(tǒng)負(fù)荷容量較大的問題，提出了科學(xué)合理管理高校配電系統(tǒng)的方案。

關(guān)鍵詞 高校;配電;用電系統(tǒng);控制

引言

近幾年來，國(guó)家大力推行高等教育事業(yè)的拓展，我國(guó)各大高等院校為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，紛紛采取擴(kuò)招學(xué)生的方式進(jìn)行發(fā)展我國(guó)高等教育事業(yè)的有效途徑，由于各大高等院校的擴(kuò)員招生，我國(guó)各個(gè)省份城市的大學(xué)城、教育城等和教育相關(guān)的建筑被著重開發(fā)和建造，以適應(yīng)廣大高等院校學(xué)生的需求以及各種類型功能的需求，對(duì)高等院校的配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可以對(duì)高等院校工作人員的工作、學(xué)生的學(xué)習(xí)生活起到保障作用。

1高校用電的特點(diǎn)及負(fù)荷預(yù)測(cè)

自從高等院校實(shí)施擴(kuò)大招生工作以來，大部分高等院校的占地面積過小，不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、校園的擴(kuò)建需求等等，所以我國(guó)各省市的高等院校都展開對(duì)校園的擴(kuò)建工作，高等院校的建筑呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì)，建筑種類多為教學(xué)樓、行政樓、圖書館、食堂、寢室樓等等，并且還配有生活休閑區(qū)域等，從用電情況上看，可分為生活用電、公共用電、照明用電、消防用電等等。高等院校使用電力通常采用負(fù)荷預(yù)算的方式，通過對(duì)校園內(nèi)不同種類的建筑物的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，力求精確的數(shù)值結(jié)果，要以國(guó)家電力管理部門的規(guī)范要求為基礎(chǔ)，并將高等院校自身的用電負(fù)荷的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展相結(jié)合，對(duì)高等院校的用電負(fù)荷預(yù)算進(jìn)行科學(xué)化的分析[1]。

2高校配電系統(tǒng)負(fù)荷容量較大的問題分析

研究高等院校配電系統(tǒng)負(fù)荷備用含量較大的問題，可以將學(xué)校校園氛圍教學(xué)區(qū)域和休閑區(qū)域，在這里將教學(xué)區(qū)域設(shè)定為1區(qū)，將休閑區(qū)域設(shè)定為2區(qū)，在校園內(nèi)，將1區(qū)內(nèi)部的供電室設(shè)定一部分用電負(fù)荷給學(xué)生們課堂上使用，在學(xué)生下課后用電負(fù)荷會(huì)相對(duì)下降，這時(shí)2區(qū)的用電負(fù)荷就會(huì)提高，學(xué)生們從1區(qū)移動(dòng)到2區(qū)，用電負(fù)荷也隨著人流的移動(dòng)而移動(dòng)。以某大學(xué)為實(shí)例，這所大學(xué)在校生兩萬余人，在2區(qū)的供電室設(shè)置5000KVA的電力變壓器，以便學(xué)生們的用電需求，在1區(qū)供電室設(shè)置6000KVA的電力變壓器，以便教師和學(xué)生在課堂中的用電需求，校園配電容量11000KVA，但是從電力部門的計(jì)算數(shù)據(jù)來看，大學(xué)的最大用電負(fù)荷時(shí)5300KVA，這個(gè)數(shù)值和大學(xué)配電容量相比還相差很多，主要的問題時(shí)1區(qū)和2區(qū)的供電房中將動(dòng)態(tài)的人流負(fù)荷都計(jì)算在內(nèi)，導(dǎo)致重復(fù)計(jì)算的現(xiàn)象[2]。

3科學(xué)合理管理高校配電系統(tǒng)

3.1 智能配電柜的數(shù)據(jù)收集及傳送

相應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排、綠色建造、環(huán)保等相關(guān)理念的政策方針，在現(xiàn)階段的供電室均設(shè)置了數(shù)字電能檢測(cè)模塊、入口斷路器設(shè)有智能接口部分發(fā)展較好、經(jīng)濟(jì)能力較好的企事業(yè)供電室還配備了智能化的配電柜，可以對(duì)電力的物力特性進(jìn)行檢測(cè)，將收集到的電流等相關(guān)電力的物理特性和開關(guān)狀況進(jìn)行上傳，智能化的配電柜主要進(jìn)行上傳用電的狀況，并根據(jù)上級(jí)主機(jī)傳達(dá)的工作指令進(jìn)行斷開以及連接配電回路。在現(xiàn)階段，較為常見的總線路是modbus。

3.2 負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)主控器DDC

DDC經(jīng)過總線路采集了1區(qū)和2區(qū)內(nèi)的用電狀況，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)變用電負(fù)荷的方向，例如：在準(zhǔn)備上課的前期，學(xué)生從2區(qū)向1區(qū)進(jìn)行移動(dòng)，2區(qū)內(nèi)的用電負(fù)荷減少，1區(qū)內(nèi)的用電負(fù)荷提高，DDC的工作就是轉(zhuǎn)變斷路器，將2區(qū)剩余的用電負(fù)荷向1區(qū)進(jìn)行傳送，同理，在學(xué)生課程結(jié)束后，學(xué)生走出1區(qū)，向2區(qū)進(jìn)行移動(dòng)，1區(qū)的用電負(fù)荷減少，2區(qū)的用電負(fù)荷提高，1區(qū)有剩余的用電負(fù)荷，2區(qū)則缺少用電負(fù)荷，DDC的主要工作就是利用切換斷路器將1區(qū)剩余的用電負(fù)荷經(jīng)過低壓側(cè)線路傳送至2區(qū)，以便2區(qū)進(jìn)行使用。這樣做的目的是，使1區(qū)和2區(qū)的用電負(fù)荷沒有資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。為了合理的適用于人流負(fù)荷的變化，DDC還應(yīng)該具有一定程度的預(yù)見能力，這來源于DDC內(nèi)部管控子程序，可以將高等院校的課時(shí)時(shí)間和學(xué)生的休息時(shí)間相結(jié)合，科學(xué)化的進(jìn)行預(yù)見性的規(guī)劃。DDC還應(yīng)該將高等院校的休息日、假期進(jìn)行更新，將配電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)化的規(guī)劃，除此之外，DDC還可以對(duì)校園整體的電力設(shè)備信息進(jìn)行記載，為后期的維護(hù)工作和經(jīng)濟(jì)運(yùn)作工作提供了強(qiáng)有力的保障，DDC還具備載入電力設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，故障的維護(hù)次數(shù)等功能。

3.3 電力變壓器的布局

依照DDC的規(guī)劃模式，科學(xué)減少電力變壓器的總含量，可以在1區(qū)供電房中設(shè)置4000KVA的電力變壓器，在2區(qū)設(shè)置3000KVA的電力變壓器，1區(qū)和2區(qū)的低壓側(cè)母線要起到傳送2000KVA母線以及斷路器，當(dāng)1區(qū)需要使用更多電力時(shí)，2區(qū)的供電房能夠傳送2000KVA給1區(qū)，這樣就可以使1區(qū)的電力負(fù)荷的總?cè)萘窟_(dá)到6000KVA，可以更加合理的為師生解決課堂用電的問題，反之，在2區(qū)需要使用更多電力時(shí)，1區(qū)的供電室能夠傳送2000KVA給2區(qū)，時(shí)2區(qū)的電力負(fù)荷總?cè)萘窟_(dá)到5000KVA，更好地為學(xué)生解決休閑生活用電問題，經(jīng)過DDC的規(guī)劃模式的實(shí)施，可以較少高等院校對(duì)供電房資金上的投入，也相對(duì)降低了供電單位的傳送電力線路的含量[3]。

4結(jié)束語

伴隨著科技的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，我國(guó)電子設(shè)備的大規(guī)模使用以及電子產(chǎn)品的價(jià)格調(diào)整，使高等院校的用電量明顯增高，導(dǎo)致用電負(fù)荷加重，在能源、資源緊缺的當(dāng)下，我國(guó)大力要求實(shí)施綠色建設(shè)、綠色施工、綠色校園等等的建造設(shè)施，科學(xué)化合理化的對(duì)高等院校的配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，并使其向著綠色、環(huán)保、節(jié)能的方向發(fā)展，筆者在文章中指出動(dòng)態(tài)負(fù)荷的平衡措施可以更加合理的減少傳送電力系統(tǒng)的備用含量，在現(xiàn)階段要將高等院校的配電系統(tǒng)進(jìn)行改造和完善到完美的程度，這是一項(xiàng)長(zhǎng)久也艱難的工作，只有加強(qiáng)對(duì)高等院校配電系統(tǒng)、用電負(fù)荷等方面的研究，并實(shí)時(shí)總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，為今后的工作打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 寧永生.某高校多功能廳配電系統(tǒng)諧波治理[J].現(xiàn)代建筑電氣，2019，10（04）：56-58.

[2] 葉新旺.高校配電容量整合和配電回路調(diào)整方法探討[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2019，（Z1）：65-67.

[3] 孫紹國(guó)，谷明，韓瀛，等.高校配電變壓器負(fù)載率分析[J].建筑電氣，2018，37（05）：5-8.