谈建筑机械设备电气工程自动化供配电范文

摘要：建筑电气设备的高效运行对提升建筑品质具有重要意义，电气设备通常消耗较大能量，易造成不同程度的资源浪费，将节能环保理念运用其中至关重要。合理应用新型节能控制方法可以保证建筑各项功能正常使用，降低机电设备运行时的电力资源消耗，提高节能环保水平，具有良好的社会经济效益，是一种顺应现代建筑发展趋势的优质方法。文章以建筑机械设备电气工程为背景，探讨具体的供配电节能控制策略。

关键词：建筑工程；机械设备；电气化；供配电节能

1电气自动化在供配电系统中的应用概述

（1）实现自动化集中控制。电气自动化技术具有监控系统的功能，可以提高系统的运行水平，合理构建集中监控系统可以高效采集信息并予以处理。常规集中监控系统在日常运行过程中，容易受外部因素干扰，在电缆线偏长时影响监控效果。可以引入电气自动化技术，实现自动化监控，有效规避常规监控系统的局限。（2）保证电缆正常使用。电缆线的运行状态直接影响供配电的整体安全性，电缆线设计中，通常适配特定的监控设备用于监管电缆线，判断其实际运行情况，根据电缆线状态采取控制措施。使用电气自动化技术适配合适的电气监控设备，可以提供可靠的监控功能。运用电气自动化技术可以使管理人员了解供配电系统中电缆的运行情况，及时发现问题，快速解决问题，减小不良影响。

2电气工程自动化网络的中央控制设备

中央控制设备实施一级控制器运行时，充分考虑以太网和ARCNET网，进行合理配置。中央控制设备是接收指令的关键装置，根据实际情况发出特定的调度指令，实现对网络子程序的精细化控制，保证程序的正常运行。在建筑行业，中央控制器的核心主要为微型计算机，该装置可以执行丰富的功能，控制设备联动性较好，能够与下级供配电节能元件连接。突发停电故障时，中央控制设备可以及时调用后备电源，保持中央控制设备正常运行。

3电气工程自动化网络的现场控制设备

现场控制设备用于智能化调试各子系统主机，完整存储供配电节能数据。一级控制器存在故障时，启用二级控制器，有效保证整个电气工程自动化网络的安全性。现场控制设备涵盖ROM、CPU、随机存取存储器等组件，采取自动化运行方案后，各类控制设备元件可以保持紧密联系，达到程序共享效果。必须为各控制设备适配独立的备用电源，各自与中央控制设备联系于一体，构建稳定可靠的供配电节能调试体系。定义现场控制设备连接指令B：B=∑V0VnnX||-x•H||-hcΔM（1）式中：v0、vn——电气工程自动化控制系数的最小值、最大值；n——电气化权限量；X、x——一级、二级控制器供配电调节系数；H、h——一级、二级控制器节能控制需求指标；c——建筑机械设备电气化执行权限；∆M——单位时间内的电气工程调试量。

4供配电节能控制的实现策略

4.1供配电平台的构建

供配电平台主要包括自动化主机、高低压配电柜、直流屏、EPS等设备。在建筑信息通信线的联动作用下，UPS设备与机械变压器形成联系，自动化调试下级供配电元件，直流屏可以全面呈现建筑信息数据。低压配电柜主要分布在供配电平台的顶层，能够对接高压配电柜，向其发送电量调试指令，低压配电柜与EPS元件联合应用，可以精细控制机械设备能耗量，达到节能降耗的效果。芯片是自动化主机的重要组成部分，可供选择的形式较多，STM32F103VBT6芯片在现阶段应用较为广泛，可以更改接线柱的控制位置，兼具灵活、稳定等特点[1]。

4.2控制执行功能软件

建筑机械设备电气工程自动化网络的调控能力较强，可以直接对供配电节能设备的末端节电进行调节，利用微处理器芯片准确调试I/O输出信号。在节能调控的过程中，供配电继电器与接触器兼容，两者的连接稳定性得到保证。为了提高实效性，需要合理适配控制执行功能软件，自动化调试照明设备、分散式空调等设备；为了提高调控的可靠性，需要以建筑机械设备电气工程自动化的需求为导向，做好软件的编译与调试。

4.3节能管理上机位

适配易控的软件操作平台，在设计中，充分满足控制执行功能软件的连接需求，进一步建立组态软件或适配具有高度互动性的人机交互界面，在机械设备与人员之间搭建沟通的桥梁。在合理的配置方式下，节能管理上位机可以自动监控供配电信息，从建筑机械设备中采集具有参考价值的信息，生成图形或其他信息表达形式，直观呈现实际情况。在节能管理上位机节点作用下，可以实现建筑机械设备的实时监控，完整存储产生的各项信息。假定S0、Sn分别为建筑机械设备自动化调试系数的最小值、最大值，定义节能管理上位机连接条件W：W=∑S0SnφβBl12+l22（2）式中：φ——机械设备的供配电节能系数；β——耗能控制条件；l1、l2——建筑机械设备耗能量；B——现场控制设备连接指令。

5自动化供配电节能控制策略的应用效果分析

取特定的建筑机械设备，划分为试验组与对照组，前者采用自动化供配电节能控制方法，后者采用传统节能控制方法，分别判断各自的电气工程能耗量，进行对比分析[2]。试验分析中引入IPU指标，有效反映电气工程的运行电耗成本。根据规律，随着IPU数值增加，电耗成本有降低趋势；若IPU减小，表明电耗成本有所提高。试验组与对照组的IPU指标数值如表1所示。由表1可知，随着建筑物间距增加，试验组IPU指标数值逐步增加，最大值为65.8%。对照组的IPU值具有阶段性变化特征，先增加再趋于稳定，最后下降，最大值41.5%，比试验组降低24.3%，两者间存在明显差距。结果表明，应用自动化供配电节能控制方法可以有效优化IPU指标，随着建筑物间距的增加，该指标的数值有加大的变化趋势，电气工程的运行电耗成本得到有效控制，具有更突出的节能环保效益以及经济效益[3]。TSR指标也是试验分析中的重点考虑对象，可以反映建筑物的用电能耗比。根据规律，随着TSR的增加，建筑物用电能耗比水平升高；TSR减小，能耗比降低。试验组与对照组的TSR指标数值如表2所示。由表2可知，随着建筑物间距增加，试验组TSR指标具有阶段性变化，先增加后趋于稳定，最大值为83.8%。对照组的TSR指标的变化复杂，上升和下降两种变化交替出现，全过程最大值达65.8%，比试验组低18.0%，存在较大差异。结果表明，应用自动化供配电节能控制措施后，随建筑物间距的增加，TSR指标数值具有增加趋势，建筑用电能耗比水平显著提升，建筑机电工程的能耗得到有效控制，具有突出的节能环保效益。

6结语

在建筑工程中，以电气工程自动化原理为基本指导，对建筑机械设备的供配电节能控制方法进行优化，充分联动中央控制元件和现场控制元件，构建一套成熟的供配电平台。秉承功能适用性原则，适配控制执行功能软件，由其调控节能管理上位机。应用供配电节能控制策略后，IPU指标数值与TSR指标数值均有增加的变化趋势，建筑机械设备电气工程的运行电耗成本相对较低，用电能耗比较高，符合节能环保、经济高效的工程理念，可以提升建筑工程的社会效益和经济效益。

作者：付习勇 单位：保利长大工程有限公司