智能建筑电气工程及自动化技术探讨

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摘要：对于世界的发展而言，电力是基础资源，智能电网的出现，改变了过去的电力浪费问题。现代电网的趋势是智能化，在智能电网中，最基础的结构与部分是智能建筑，价值为发电与用电枢纽。在网络技术、在线监测等技术快速发展的今天，如今的建筑已经变得十分智能。凭借着出众的优势，极大地提高了电气自动化水平。本文将以智能建筑特点、功能与优势为切入点，探讨电气自动化设计内容，研究合理使用方案。

关键词：智能建筑；电气工程；自动化技术

所谓的智能建筑，即以数字建筑为基础，深层次分析与利用建筑信息，其更在意对设备使用状态的诊断与检测，合理使用资源。比如事故辅助决策与智能告警，都是智能技术的具体化体现。依靠大数据平台，以及各种接口，完成信息资源互动，完成对巡视、消防、门禁、灯光与监视系统的管理，赋予了建筑联动操作能力。

1建筑电气技术

1.1构成

现如今智能建筑已经成为常态，其凭借着标准化、网络化与数字化优势成为未来电站的发展趋势。能够实现对各种各样信息的运用和搜集，并对其检测，从而保障电站运行效果。甚至能够按照计划与当前电网实际情况智能调节[1]。并将数据上传给管理者，同管理者、电网调度、其他建筑实现互动。智能建筑总共由三个部分构成，包括智能设备的部分，二次设备的部分以及自动化的系统。其中的智能设备就是对一次设备以及各种终端、组件与单元的组合。二次设备功能全面，主要包括保护、通信、输入与输出。作为大脑的自动化系统，能够全面测量与控制设备，并搜集设备运行信息和情况，为后续的调整与管理提供参考。

1.2优势

1.2.1智能化一次设备对于智能电网来说，设备的信息化、智能化是非常核心的构成，使用标准信息接口，将在线测控保护与检测融为一体，让智能电网可以获得准确、高效信息资源。使用智能设备，解决过去建筑的冗余内容[2]。1.2.2状态化设备检修在智能建筑，所有设备都可以使用在线技术监测。运用一次设备中的检测技术了解一次设备当前运行情况。如果存在异样，则能够智能分析与检查，对故障的发展趋势、严重性和具体部位进行有效展示与判断，提早识别系统故障与问题。按照诊断结果提示设备检修，以免影响设备运行[3]。过去的传统建筑没有这样的能力。

2设计电气自动化智能建筑的方法

2.1原则

自出现了新的规定以后，如今的智能建筑在设计自动化系统时，就从之前考虑的远动、通信、计费、监控与保护等变成了主变压器、母线、母联、出线以及分段开关。使用间隔设计思想，完成了智能建筑建设，体现了应用于采集信息的标准、唯一、同步特色。

2.2智能设备特点

使用智能设备的时候，需要考虑这样几个点:数字化信息、状态可视化以及控制智能化。国内的要求和资料中明确了智能设备，其特点为信息互动化、功能一体化、状态可视化、控制网络化、测量数字化。所谓的信息数字化即对于通信功能来说，高压设备控制命令与状态信号均被转化成数字信号，之后使用各种二次设备与以太网通信口进行信息交互，靠着智能组件实现互动信息目的。智能设备与常规高压设备区别明显，信息数字化特点突出。高压设备到继电保护室、控制室的信号电缆由光缆代替。控制智能化反映了设备的智能水平、开关设备功能与作用是控制执行元件，使用特定的伺服电机、电子逻辑器件等技术，对控制性回路进行简化，确定建筑的控制键与开关设备有哪些关系。比如使用网络化的一键智能操作，就能顺利管理设备。建筑的倒闸变得快捷、安全且方便，避免了各种操作失误问题发生。另外，该方法还能让开关寿命得到延长，获得了更大投资收益。状态可视化和传统的设备区别非常大，其强调集中采集高压设备密度、压力以及温度，另外高压设备此时的运行状态、机械特点、绝缘情况也是考虑要点。即，能够全寿命周期对电网状态进行管理，获得完整的数据信息。

2.3结构

当前智能设备大多数使用的是一次设备配合智能组件。按照官方规定的标准，在智能建筑之中，其由三层两网构成，也就是过程、间隔、站控三个层，配合过程与站控两个网络。其逻辑层次方面，使用过程层的网络实现了对间隔层与过程层设备连接。运用站控网络将建筑的站层设备与间隔层设备连接到一起。首先是过程层功能。所谓的过程层，实际上为一次设备与二次设备结合的部分，具有一次设备的所有接口功能，即智能电气设备智能部分，包括这样几个功能:实时完成电气量的检测，了解设备的状态情况，执行命令控制要求。其次是间隔层功能。能够对间隔过程层中的所有实时信息进行汇总，有效保护与控制一次设备，实现闭锁控制间隔操作的目的。除此之外，还能同时实现同期操作与另外控制，有着比较摘要：对于世界的发展而言，电力是基础资源，智能电网的出现，改变了过去的电力浪费问题。现代电网的趋势是智能高的同级运算、数据采集、控制命令优先级。数据使用中，可以承上启下的完成传输，并且还能快速和站控层、过程层网络进行互动通信。系统的网络接口拥有双口全双工，能够提高通道冗余度，从而获得可靠稳定的通信网络系统。最后是基于长远发展来看，因为智能建筑内部的数据总线只有一条，间隔层与过程层全部集中在设备层。所以智能建筑今后的结构，可以将系统层与设备层分成两个部分。

3工程中的智能建筑合理运用

3.1一键智能操作

靠着网络技术，可以一键完成所有的操作和管理。主题为间隔层设备，将建筑的间隔设备层运行状态变成一键智能操作。这样的方式，可以让此时的站控层与过去的站控层相比，获得更简练的分步操作，让建筑的倒闸也变得更快捷、安全，防止了失误操作问题出现。如使用智能甩负荷，就能让系统拥有智能甩负荷的能力。只需要轻按操作按钮，系统就能在200ms内完成甩负荷。与传统建筑冗杂的分步操作相比，使用一键智能操作以后，操作时间得到了有效地节约，保障了系统的供电可靠性与质量。

3.2可视化设备状态

不论是故障的在线诊断还是离线分析核心都是设备状态监测，使用诊断技术就能获得已经发生或尚未发生的潜在故障位置、程度与原因。通过对故障在线的有效诊断，以及离线的合理分析，都能够对设备的状态进行可靠有效的监测，同时以此作为合理的基础，保证得到可视化的效果。利用科学合理的诊断技术，也能够真正地了解设备在使用过程中已经发生的，或者是即将可能发生潜在故障的具体位置，以及造成故障的具体原因。通过这样的分析能够最大程度的保证智能的建筑在使用设备的过程中，其真正的状态向着可视化的方向所发展，使人员能够深入地了解到每一个设备具体的状态，以及使用的效果，真正的完善设备的整体使用质量，从而最大程度的优化电站工作开展的状态，使建筑向着更高、更远的方向发展。

3.3可视化监视

使用网络智能建筑系统，完成对网络设备工作状态的监视。实时、直观、可靠的监视，可以让异常问题得到第一时间的处理。在建筑的使用过程中，也需要通过可视化网络的安全监视这项功能，深入合理地观察和分析对建筑工作开展的效果，以及具体的状态。通过网络形式中智能建筑的系统所呈现出的命脉，利用网络设备具体工作状态的详细合理的分析，可以对异常信息的情况进行实时可靠的监控，也能够利用直观监视的方法，对整个系统网络化发展的状态和效果进行直接的影响，从而保证建筑在使用的过程中，能够真正地对网络安全的情况进行分析和观察，利用可视化的形态，使整个监视功能的效果最大化。

3.4质量评估和仿真决策

实践中电能质量的数据库是核心构成，配合数据分析、继承与专家决策，共同商讨问题解决办法。智能建筑中电气自动化在设计阶段，还需要把其中电能质量具体评估的方法与仿真的决策系统相互结合，这也是在具体设计和应用工作开展过程中，最为有效的一种方法和手段。可以把电能质量的数据库作为最基础的参考和依据，然后结合其中所包含数据的具体情况，以及数据分析的效果、专家的决策结果等，构成最终电能质量解决的有效科学合理的方案。实际上，智能的建筑工程作为电网中最为关键的组成部分，其中电气自动化这个技术是至关重要的，还需要综合地对其所包含的经济、安全、合理性进行考量，使整个建筑的工程质量得以提升，这样才能够发挥出建筑工程应有的作用，也能够提高建筑工作开展的实际效果和质量。

3.5故障综合分析

全面搜集故障的各种信息，包括保护版本、告警信息情况、故障量。并创建模型，对其进行研究，了解故障的位置、类型，提出合适的恢复策略。使用全景分析，对事故进行反演回放与展示，配合事故分析专家系统，能够模拟专家决策，得出精准分析结果。

3.6站域保护

主保护可以快速保护继电器，和其他间隔没有配合。被保护单元与相邻单元后备保护，需要其他单元的后备保护配合。如存在很复杂的系统结构，则会出现很大的配合难度。在智能建筑不断发展的今天，如今全建筑已经可以共享信息，让站域保护变成现实。

3.7运行优化控制

电压无功控制的配置，利用自动电压控制系统，从不同角度获取数据资源，实现对电网无功状态的监视。使用数学与信息模型，协调控制，降低网损，改善电能运行质量。综上所述，在电网系统中，智能建筑是很重要的构成，需要将重点放在电气自动化设计上。应综合考虑合理性、安全性与经济性，保障建筑的建设效果。设计人员需要综合考虑设计要求与技术规范，合理制定设计方案，保障安全防护与自动化工程使用效果，为后续的运营检修提供支持，展现智能建筑技术优势。

参考文献：

[1]罗海军.浅谈电气自动化技术在智能建筑电气工程中的应用[J].信息记录材料，2020，21(09):76-77.

[2]李璟.电气自动化技术在智能建筑电气工程中的应用研究[J].居舍，2020(21):40-41.

[3]王云龙.电气自动化技术在智能建筑电气工程中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版)，2020(18):8-9.

[4]王勇.智能建筑中电气工程及其自动化技术的应用研究[J].工程建设与设计，2020(06):259-260.

[5]唐浩.论述电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用[J].建材与装饰，2018(47):177-178.

[6]刘耀聪.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用分析与探讨[J].中国战略新兴产业，2018(40):59.

[7]范涛.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用[J].中国住宅设施，2018(06):38-39.

[8]汪岩佳.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用浅析[J].中国新通信，2017，19(20):156.

作者：徐菊香 单位：江苏联合职业技术学院扬州分院