供配电控制教学体系设计

导语：供配电控制教学体系设计一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

一、引言

随着电子技术、计算机网络技术、自动控制技术和系统工程技术的快速发展和向各个领域的延伸，逐渐影响着人类的生产方式和生活方式，给人类带来了非常大的便利。智能化建筑就是在这一形势下出现并得到了快速发展。在智能化建筑中楼宇智能化控制系统在建筑中占有非常重要的地位，而其中的供配电系统承担了向整个建筑物中各种用电设施提供安全和可靠电能的重要任务。

1.建筑供配电自动控制教学系统概况

“成都航空职业技术学院智能建筑实训中心构建”是“2006年四川省高等教育教学科研”项目之一。该项目主要构建建筑设备综合管理系统，包含“火灾自动报警及联动消防模拟演示及实训系统”、“楼宇设备综合管理模拟演示及实训系统”、“安全防范模拟演示及实训系统”和“中央监控及综合管理实训系统”等四大系统，它主要服务于高等职业技术教育“建筑电气专业”、“楼宇智能化工程技术专业”和其他相关专业。“建筑供配电自动控制教学系统’，是“楼宇设备综合管理模拟演示及实训系统’，中的一个子系统。

2.建筑供配电自动控制仿真教学系统概况

本系统的设计采用了实际工程与现场教学相结合的模式。不仅考虑到整个实训中心各个系统中用电设施的用电负荷实际需要(满足工程应用安全【文章编号』1814一9723(2008)04一0041一03性、可靠性和合理性要求)，能够直接实现现场配电，还要使系统类型和设备更全面，尽量满足教学要求和教学需要，让学生在实训中能充分了解“建筑供配电自动控制系统’，在楼宇设备控制系统的作用和实际应用。本系统具有以下特点:(1)供电功能:根据实际工程负荷要求，满足实训中心内用电;(2)自动控制功能:采用PID控制原理对供配电系统实现运行过程的自动控制、故障显示及报警、运行参数的自动测试、显示和备用电源运行的自动控制等功能;(3)系统集成功能:利用WINCC组态软件实现供配电系统与中央监控系统的联动，通过局域网实现对供配电系统的远程控制和运行状态的监控，实现楼宇设备综合管理模拟演示及实训系统的集中控制和统一管理的目的。

3.建筑供配电自动控制的教学结构

“建筑供配电自动控制教学系统”作为“楼宇设备综合管理模拟演示及实训系统”中的一个子系统主要有以下几部分组成。

(1)供配电系统实训基地面积为160砰，由“安全防范模拟演示及实训系统”、“中央监控及综合管理实训系统”等9个子系统组成，基地内主要动力设备有空调系统中的制冷机组和空调机组、消防系统和给排水系统中的水泵等各种设备，在系统设计中为了保证基地内用电负荷及用电安全的需要和结合实际工程中用电设备的供电可靠性要求，本系统采用低压进线，双电源三相四线制供电方式，对作为独立供电用户的子系统采用放射式的配电方式，为了保证系统的运行安全，对每条回路单独设立保护装置，以减小故障影响范围。本系统原理图如图1所示;图2为利用w1NCC软件开发的上位机仿真的供配电系统运行状态流程图。

(2)供配电自动控制系统该系统可以实现现场就地操作和远地自动控制操作的自由转换。就地操作采用实物操作界面(如图l所示)，远地自动控制操作采用触摸屏界面操作(如图3所示)和分站上位机操作(如图2所示)两种方式。内部控制算法采用的是PID算法。通过就地操作和远地操作相结合的模式，模拟当今先进的供配电系统，达到让学生能从感性和实际操作中学会供配电自动控制系统的相关知识和技能。在教学过程中能触发学生的软件设计灵感，提高学生对课程的兴趣度以及对工作岗位的认知度。

(3)系统的集成本系统在设计上相对独立，但作为整个实训系统中的一个子系统应具有与其他系统共享资源的能力，该资源即包括有硬件资源也包括有信息资源。本系统通过分站上位机与中央监控系统的主机相连，在分站上位机和BMS服务器两者之间采用TC即P通信协议来实现连接，在分站下位机与上位机之间采用RS422总线连接，通过综合实验平台的浏览器的操作软件，直接监控供配电系统的启动控制、运行调节和故障显示报警等内容，系统集成图如图4所示。

4.教学实训平台的构建

该系统作为教学实训设备，其主要作用是服务于教学。基于高等职业技术教育学生的培养目标是生产、管理、建设、服务一线的高级技术应用型人才，所以在教学中注重学生实际动手能力的培养。系统设计突出教学应用的目的，它不仅可以实现系统运行过程的教学演示，也能实现学生的实物操作。该系统的所有电器设备和线路可以根据教学要求现场拆卸、组装和组合，并能进行故障模拟和检测。将仿真与工程实际和实物相结合，使学生能够理论与实践相结合，进一步提高学生的实际动手能力和分析问题与解决问题的能力。本系统主要实训内容如下:实训1建筑供配电系统的组成形式及工作原理实训2建筑供配电系统运行方式的转换控制实训3建筑供配电系统运行参数的监测显示和监测方法实训4建筑供配电系统故障类型、故障监测和故障消除方法实训5设计一个简单的配电系统该实训项目既能仿真实训也能进行实物操作，通过上述项目的训练，学生能够熟悉建筑供配以上是笔者参加“成都航空职业技术学院智能建筑实训中心构建”项目关于建筑供配电自动控制教学系统设计的一些体会。该实训中心的各个系统已在我校04级、05级“楼宇智能化工程技术专业”实践教学中开始使用，且教学效果良好。