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【摘 要】2012年，我院对原配电线路进行了电控改造，并取得了一定的节电效果。本文讨论了智能控制系统的组成特点及功能，重点描述了它的实际应用。
【关键词】智能控制；组成特点；功能
配电系统传统是以配电柜/箱通过手动开关来控制供电单元的通断，或通过回路中串入接触器，实现远距离控制，但控制功能简单，因此使用上有一定的局限性，当控制系统出现故障时，停电面积较大，配电系统受到影响也较大。而今出现的建筑物自控（BA）系统，是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。随着微电子技术与数字化技术的发展，开发出了智能化水平更高的智能控制的独立系统，从而能节约能源、延长配电柜/箱使用寿命、提高电能使用质量。根据使用单位的经验，不仅在配电分级管理与设备维修中降低费用外，还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。
1.系统的结构和组成
智能配电控制系统按网络的拓扑结构，大致有以下两种型式，总线式和以星形结构为主的混合式。它们各有特色，前者灵活性较强，易于扩展，控制相对独立，成本较低。后者可靠性较高，故障诊断和排除简单，存取协议简单，传输速度较高。一般智能配电控制系统都为数字式配电管理系统，它由系统单元，输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外，每一单元设置唯一的单元地址，并用软件设定其功能。通过输出单元来控制各负载回路，各种形式的单元简述如下：
1.1系统单元
用于提供工作电源，源系统时钟及各种系统的接口，包括系统电源、各种接口（PC、以太网、电话等），网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络；子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接，实现数据传输。
1.2输入单元
用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号；如可编程的多功能（开/关、调光、定时、软启动/软关断等）输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器（实现灯光调光或开/关功能）。各种型式及多功能的控制板，（如有的提供LCD页面显示和控制方式，并以图形、文字、图片来做软按键，可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等），各种功能传感器（如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关， 亮度传感器），通过对周围环境的亮度的检测，调整光源的亮度，使周围环境保持适宜的照度，以达到有效利用自然光，节约电能。
1.3输出单元
智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器（以负载电流为调节对象，除调光功能外，还可用作灯具的软启动，软关闭）模拟量输出单元，照明灯具调光接口，红外输出模块等。系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式，亦即配置中央监控中心和智能控制柜，前者有控制计算机、主通信控制器等设备，用于对整个系统进行控制和管理工作，通过网络将控制命令与各智能控制柜的可编程控制器进行通信联络，同时接收来自智能控制柜内可编程控制器的有关自动及手动工作状态、开/关状态等，并在异常情况下采取处理措施。
2.系统的功能及使用效果
2.1目前智能控制系统具有以下功能
（1）智能系统设有中央监控装置，对整个系统实施中央监控，以便随时调节供配电管理效果，例如系统设置配电方案模式，并在计算机屏幕上仿真配电方案的布置情况，显示各供电单元供电模式和开/关状态。
（2）具有配电单元异常启动和自动保护的功能。
（3）具有设备启动时间，累计记录，和设备使用寿命的统计功能。
（4）在供电故障情况下，具有双路受电柜自动切换并启动应急供电的功能。
（5）系统设有自动/手动转换开关，以便必要时对各配电单元的开、关进行手动操作。
2.2采用智能配电控制系统总的效应如下
2.2.1实现供配电的人性化
由于不同的区域对供配电的要求不同， 要求调整控制照度，以实现定时控制、多点控制等各种控制方案。方案修改与变更的灵活性能进一步保证供电质量。
2.2.2提高管理水平
将传统的开关控制配电的通断，转变成智能化的管理，使高素质的管理意识用于系统，以确保配电的质量。
2.2.3节约能源
利用智能传感器感应室外亮度来自动调节灯光，以保持室内恒定照度，既能使室内有最佳照明环境，又能达到节能的效果。根据各区域的工作运行情况进行照度设定，并按时进行自动开、关照明，使系统能最大限度地节约能源。
2.2.4延长灯具使用寿命
照明灯具的使用寿命取决于电网电压，由于电网过电压越高，灯具寿命将会成倍地降低，反之，则灯具寿命将成倍地延长，因此防止过电压并适当降低工作电压是延长灯具寿命的有效途径。
3.智能配电控制系统设计实例
通过对我院配电系统按不同的要求进行智能控制，可使其能适应不同环境的不同需求，达到不同的供配电效果。根据我院配电系统的实际使用情况，设计了配电方案模式，有理论教学区配电模式、实践教学区配电模式、行政办公区配电模式、学生宿舍区配电模式、商业经营区配电模式、景观路灯照明区配电模式等，并可根据用户需要自行编辑。整个配电中心共有8台500VA箱变，48个配电柜进行控制，整个配电控制系统采用集中控制和管理，分散执行的方式，即中央监控中心（上层）和智能控制柜（下层）。监控中心可进行整个配电中心控制和管理，循环与各台智能控制柜中的可编程照明控制器进行通讯联络。一方面，将有关控制命令通过总线传输，发至各区域控制柜内的可编程控制器，让其接收相关的控制命令；另一方面，接收来自各区域控制柜内的可编程控制器向上转发的有关自动或手动状态，闭合或分断状况等信号，通过分类处理，在计算机屏幕上显示参数，对异常情况采取提示处理，它可与其他BA系统通过接口集成。智能控制柜则是具体执行监控中心计算机发出的各项控制命令，控制配电单元以不同模式配电，满足配电单元用电的要求，并巡回采集配电单元开关状态参数等信号。对于配电单元供配电，除了在监控中心的计算机上控制外，还可在现场的控制柜上进行手动按钮分组操作、控制。景观路灯照明區配电模式、学生宿舍区配电模式通过智能控制系统设定的模式运行，可减少不必要的耗电开支，同时可降低运行维护费用；通过自动调节配电单元供电的先后顺序，可有意识的避免各配电单元同时供电造成的启动电流过大，冲击箱变，造成电源跳闸。
在设计中采用智能控制系统，其优点综述如下：运用先进的电力电子技术，进行集中监控与遥控任务，且优化能源的利用，节约能源并降低运行费用。如需增容，只需要修改软件设置，毋须对已有线路进行改造，即可调整布局和扩充功能。这将降低扩建费用和改造工期。断电状态结束恢复供电，系统将按预设定状态恢复正常工作，实现无人值班，提高管理水平。景观路灯照明区、学生宿舍区最佳运行方式的设定，使灯具使用寿命延长，从而减少维修工作量和设备费用。
【关键词】智能控制；组成特点；功能
配电系统传统是以配电柜/箱通过手动开关来控制供电单元的通断，或通过回路中串入接触器，实现远距离控制，但控制功能简单，因此使用上有一定的局限性，当控制系统出现故障时，停电面积较大，配电系统受到影响也较大。而今出现的建筑物自控（BA）系统，是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。随着微电子技术与数字化技术的发展，开发出了智能化水平更高的智能控制的独立系统，从而能节约能源、延长配电柜/箱使用寿命、提高电能使用质量。根据使用单位的经验，不仅在配电分级管理与设备维修中降低费用外，还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。
1.系统的结构和组成
智能配电控制系统按网络的拓扑结构，大致有以下两种型式，总线式和以星形结构为主的混合式。它们各有特色，前者灵活性较强，易于扩展，控制相对独立，成本较低。后者可靠性较高，故障诊断和排除简单，存取协议简单，传输速度较高。一般智能配电控制系统都为数字式配电管理系统，它由系统单元，输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外，每一单元设置唯一的单元地址，并用软件设定其功能。通过输出单元来控制各负载回路，各种形式的单元简述如下：
1.1系统单元
用于提供工作电源，源系统时钟及各种系统的接口，包括系统电源、各种接口（PC、以太网、电话等），网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络；子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接，实现数据传输。
1.2输入单元
用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号；如可编程的多功能（开/关、调光、定时、软启动/软关断等）输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器（实现灯光调光或开/关功能）。各种型式及多功能的控制板，（如有的提供LCD页面显示和控制方式，并以图形、文字、图片来做软按键，可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等），各种功能传感器（如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关， 亮度传感器），通过对周围环境的亮度的检测，调整光源的亮度，使周围环境保持适宜的照度，以达到有效利用自然光，节约电能。
1.3输出单元
智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器（以负载电流为调节对象，除调光功能外，还可用作灯具的软启动，软关闭）模拟量输出单元，照明灯具调光接口，红外输出模块等。系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式，亦即配置中央监控中心和智能控制柜，前者有控制计算机、主通信控制器等设备，用于对整个系统进行控制和管理工作，通过网络将控制命令与各智能控制柜的可编程控制器进行通信联络，同时接收来自智能控制柜内可编程控制器的有关自动及手动工作状态、开/关状态等，并在异常情况下采取处理措施。
2.系统的功能及使用效果
2.1目前智能控制系统具有以下功能
（1）智能系统设有中央监控装置，对整个系统实施中央监控，以便随时调节供配电管理效果，例如系统设置配电方案模式，并在计算机屏幕上仿真配电方案的布置情况，显示各供电单元供电模式和开/关状态。
（2）具有配电单元异常启动和自动保护的功能。
（3）具有设备启动时间，累计记录，和设备使用寿命的统计功能。
（4）在供电故障情况下，具有双路受电柜自动切换并启动应急供电的功能。
（5）系统设有自动/手动转换开关，以便必要时对各配电单元的开、关进行手动操作。
2.2采用智能配电控制系统总的效应如下
2.2.1实现供配电的人性化
由于不同的区域对供配电的要求不同， 要求调整控制照度，以实现定时控制、多点控制等各种控制方案。方案修改与变更的灵活性能进一步保证供电质量。
2.2.2提高管理水平
将传统的开关控制配电的通断，转变成智能化的管理，使高素质的管理意识用于系统，以确保配电的质量。
2.2.3节约能源
利用智能传感器感应室外亮度来自动调节灯光，以保持室内恒定照度，既能使室内有最佳照明环境，又能达到节能的效果。根据各区域的工作运行情况进行照度设定，并按时进行自动开、关照明，使系统能最大限度地节约能源。
2.2.4延长灯具使用寿命
照明灯具的使用寿命取决于电网电压，由于电网过电压越高，灯具寿命将会成倍地降低，反之，则灯具寿命将成倍地延长，因此防止过电压并适当降低工作电压是延长灯具寿命的有效途径。
3.智能配电控制系统设计实例
通过对我院配电系统按不同的要求进行智能控制，可使其能适应不同环境的不同需求，达到不同的供配电效果。根据我院配电系统的实际使用情况，设计了配电方案模式，有理论教学区配电模式、实践教学区配电模式、行政办公区配电模式、学生宿舍区配电模式、商业经营区配电模式、景观路灯照明区配电模式等，并可根据用户需要自行编辑。整个配电中心共有8台500VA箱变，48个配电柜进行控制，整个配电控制系统采用集中控制和管理，分散执行的方式，即中央监控中心（上层）和智能控制柜（下层）。监控中心可进行整个配电中心控制和管理，循环与各台智能控制柜中的可编程照明控制器进行通讯联络。一方面，将有关控制命令通过总线传输，发至各区域控制柜内的可编程控制器，让其接收相关的控制命令；另一方面，接收来自各区域控制柜内的可编程控制器向上转发的有关自动或手动状态，闭合或分断状况等信号，通过分类处理，在计算机屏幕上显示参数，对异常情况采取提示处理，它可与其他BA系统通过接口集成。智能控制柜则是具体执行监控中心计算机发出的各项控制命令，控制配电单元以不同模式配电，满足配电单元用电的要求，并巡回采集配电单元开关状态参数等信号。对于配电单元供配电，除了在监控中心的计算机上控制外，还可在现场的控制柜上进行手动按钮分组操作、控制。景观路灯照明區配电模式、学生宿舍区配电模式通过智能控制系统设定的模式运行，可减少不必要的耗电开支，同时可降低运行维护费用；通过自动调节配电单元供电的先后顺序，可有意识的避免各配电单元同时供电造成的启动电流过大，冲击箱变，造成电源跳闸。
在设计中采用智能控制系统，其优点综述如下：运用先进的电力电子技术，进行集中监控与遥控任务，且优化能源的利用，节约能源并降低运行费用。如需增容，只需要修改软件设置，毋须对已有线路进行改造，即可调整布局和扩充功能。这将降低扩建费用和改造工期。断电状态结束恢复供电，系统将按预设定状态恢复正常工作，实现无人值班，提高管理水平。景观路灯照明区、学生宿舍区最佳运行方式的设定，使灯具使用寿命延长，从而减少维修工作量和设备费用。