智能楼宇直流配电系统实施方案研究

2022-11-07

近些年, 在智能楼宇的发展的过程中, 由于人们对住房条件需求的不断提高, 冰球为了更好的给人们提供服务, 就需要对直流配电系统进行合理的设计, 只有让各种细节问题全部表现出来, 才能更好的对实施方案进行改进。通过对智能楼宇直流配电系统的不断改进, 才能更好的满足人们对智能楼宇的应用。

一、智能楼宇概念及发展现状

住宅、社交以及工作的场所, 可以直接反映人们的生活质量高低。近些年, 随着智能化技术的不断应用, 人们对居住条件提出了更高的需求, 在一定程度上也促进了智能楼宇的发展。智能楼宇主要是以建筑工程作为重要平台, 同时汇集了结构、管理以及服务等一体化的智能建筑, 从而实现了建筑设备自动化、办公自动化以及安全防范自动化等诸多功能, 同时也让建筑物拥有了高效、节能以及方便的特征。

在二十世纪八十年代, 由我国科学院研究所主持承担的软件课题《智能化办公大楼可行性研究》已经开展立项, 并且在九十年代初期, 由日本投资公司投资, 北京建筑设计院主导设计工作的北京发展大厦完成竣工, 该大厦在设计的过程中, 通过采用建筑设备自动化、办公自动化系统以及通信网络系统, 建设完成了我国智能大厦的雏形。同时期, 在广州市建成的广东国际大厦, 可以被称为首幢现代化的智能化商务大厦, 该大厦具有比较健全的建筑智能化系统以及快速的金融信息网络, 通过卫星可以实时接收世界各国有关经济发展的信息, 同时也为人们提供了高质量的居住和办公环境。在二十世纪末, 我国智能化建筑通常应用于酒店、特殊的工业建筑, 然而所采用的智能化技术, 都是从外国进行引进的。人虽然没有得到广泛的使用, 但是人们对智能楼宇产生了非常高的热情, 并也得到了很多企业和专家的响应。目前, 随着我国建筑行业的快速发展, 楼宇智能得到了快速的发展。智能楼宇在使用的过程中, 在节能、环保方面具有非常大的优势, 并且也给人们的生活带去了更多的舒适体验, 而且智能华楼宇已经受到了人们的青睐。近些年, 智能化楼宇在上海、深圳、北京等重要城市得到了广泛的应用, 而且已经成为了时代发展的趋势。智能楼宇技术经过多年的发展, 已经从理论到建设施工再到物业管理方面, 取得了非常的成就[1]。

二、智能楼宇中直流配电系统方案实施及经济性分析

(一) 方案实施

配电网安全运行的核心是对系统配置进行保护, 这样才能降低配电网意外事故的发生几率。对直流配电系统的保护主要包括检定、检测、故障的分析对保护的影响。在分析直流配电网保护技术的过程中, 主要是以交流配网保护技术作为关键, 同时通过对比、操作方式以及分析直流配电网的保护标准等, 从而制定出了对智能楼宇直流配电网的系统保护的配置方案。对直流配电网的具体保护区域主要包括以下几方面。一方面, 对质量网络的保护:直流网络保护主要是对直流主线的维护。在直流配电网中, 通过对逆变器参数的确定和对直流断路器短路电流实践的控制, 对直流断路器进行选型。另一方面是对交流电源的保护:交流电源保护配置必须要考虑线路短路以及在配网运行是负载引起的交流电源欠压、过压等故障的情况。所以, 应该依据直流配电系统发生故障的情况以及频率的特性, 对直流断路器、隔离开关进行科学的选择, 才能避免故障发生。

(二) 经济性分析

和交流配电方式相比较, 直流配电方式在使用的过程中, 具有低损耗、传输量大以及低成本得特点。与此同时, 还能很好的对电网和分布式电源进行很好的协调, 不仅提升了对能源的利用效率, 而且也提高了经济效益。其次, 在对直流配电网的投资要大于对交流配电网的投资, 比如, 直接断路器、自流变压器等, 并且直流电压等级越高, 对直流配电网的投资也就相应的越大。

以某电试院办公大楼为例, 从资金投入和传输损耗率来说, 对交、直流配电方式进行相应的比较, 而且也对直交、流配电网的经济性进行细致的研究。

直流断路技术相对来说没有交流断路技术成熟, 其造价投资也比交流交流断路技术要高出很多, 在价格方面大约为三千元每台, 而交流断路技术的价格大约在两百元每台;由于大部分直流设备都还在研究当中, 以低压混合式直流断路器作为案例来说, 其结构主要包括机械开关、绝缘栅双极型晶体管以及其他相关设备, 每个部分的直流断路装置的价格通常为三千元每台。除此以外, 在变压器造价方面, 如果选择变压器容量为1MW, 那么交流变压器的造价应该为2.1万元/台;然而对于直流变压器来说, 由于很多设备都处于研究阶段, 类似于直流断路器的相关设备, 其结构主要包括机械开关、绝缘栅双极型晶体管以及其他相关设备。然而他的价值却高达11.2万元/台。

由于直流断路器、自流变压器等设备的投资成本要远高于交流配电设备, 所以, 直流配电网建设的成本也要远高于交流配电网。然而随着智能楼宇数量的不断增多, 变频技术也得到了快速的发展, 这也让直交流配电系统换流器的容量得到了降低, 并且也降低了成本投入。

三、总结

智能楼宇是时代发展产生的重要科技技术, 也是将智能化技术和现代建筑的相互结合。在以后发展的过程中, 智能化技术必将替换传统建筑技术, 这也是时代发展的潮流趋势。通过对智能楼宇的直流用电设备、分布式光伏的特性进行阐述, 并且在传统的配电的基础上对直流配电系统实施进行了探讨。从而得出了智能配电系统在传输效率、安全性方面具有非常明显的优点, 可以有效的满足智能楼宇的用电需求, 同时也为以后智能楼宇的发展提供了条件。

摘要:智能楼宇在发展的过程中, 为了能够有效的解决分布式电源、数据中心以及直流用电负荷不断的接入的弊端, 就要不断的对直流供电系统实施方案进行细致的分析, 才能找出直流配电系统实施方案出现的问题, 并加以解决。本文从智能楼宇概念及发展现状进行入手, 通过对智能楼宇中直流配电系统方案实施及经济性分析, 旨在为降低电能的损耗, 提高经济效益, 从而满足智能楼宇的供电需求。

关键词:直流配电系统,实施方案,智能楼宇,研究

注释

1[1]赵东, 王育飞, 薛花.智能楼宇直流配电系统实施方案研究[J].电力学报, 2015 (4) :340-344.

2[2]陈红坤, 何桂雄, 石晶.楼宇交直流混合供电模式下直流电压等级的研究[J].中国电机工程学报, 2017 (20) :14-25.

3[3]张学, 裴玮, 邓卫.交直流混合配电网的运行模式和协调控制方法[J].供用电, 2016, 33 (8) :27-31.

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