楼宇配电与组态技术【文献综述】.doc

1、 毕业论文 文献综述 电气工程及自动化 楼宇配电与组态技术 摘要 ： 原先的楼宇自动配电监控系统都是以相应的控制保护设备所组成的，这种方式比较繁琐但随着软件技术的发展，逐渐用软件来代替原来的方式，组态软件就是控制楼宇自动配电监控系统的一种方式。只要在电脑上模拟即可完成整个配电监控系统的工程。 关键词 ： 组态软件；变配电所； 设计原则 1 引言 配电系统 由配电 变电所 （通常是将电 电网 的输电电压降为配电电压）、高压 配电线路 （即1 万 伏以上电压）、配 电变压器 、低 低压 配电线路（ 1 万 伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成。 楼宇自动化 系统主要包含暖通空调、照明、给排水、电

2、梯、变配电、消防、安全防范、车库管理等子系统。从节能和提供舒适度角度来说 ,暖通空调和照明子系统是楼宇自控的核心。对其它子系统 ,楼宇自控只对其进行运行与故障状态的监视和非正常状态时的联动控制 1。 随着计算机的迅猛发展，工业过程控制已经进入了一个新的阶段。在我国，变配电所监控软件大部分都是针对一个特定的变配电站，特定的环境和特定的设备来开发的，具有很大的局限性，软件灵活性也不强。一旦变配电所的系统发生变化，可能会导致软件系统的监控功能发生变化。这时就需要软件开发人员进行 重新修改，造成很多不必要的工作量。组态方法也随之被应用到监控软件的开发上来。监控组态软件是一种面向现场的工控软件，其目的是

3、为了减少整个系统的开发维护工作量，使用户无需或尽可能少的再编程，只需要软件提供的配置方案就能满足系统需求。 2 楼宇的结构 当代科学技术的快速发展 ,电子技术已对商业领域产生了巨大影响 ,它改造了整个传统商业的设施环境、经营管理方式和经营服务内容 .楼宇自动化系统 作为智能建筑的重要组成部分 ,越来越成为人们关注的焦点 2。 楼宇自动化系统是采用计算机对建筑物内所有机电设施进行自动控制。一般有以下两 个子系统：环境控制管理子系统；安防与消防子系统。环境控制主要包括：暖通空调系统控制、给排水控制系统控制、运输系统控制、供配电系统的控制 。 3 楼宇配电的现状 随着计算机的迅猛发展，工业过程控制已

4、经进入了一个新的阶段。原来的配电系统 组成 的 相应的控制保护设备 已经不能适用，这就需要新的设备来完成这项任务。 组态方法也随之被应用到监控软件的开发上来，监控组态软件是一种面向现场的工控软件。 在工业自动生产 系统 中 ,可以利用组态 软件实现 系统 实时监控 3。 一个实用的变配电所微机保护系统上位机软件是很有必要的，不仅要有系统监控功 能外，同时为了适应不同的变配电所，还要具有强大的组态配置功能。因为不同的变配电所的情况有很大的差异，设备也不相同，监控的需求也是有很大差异的。因此，监控系统软件必须通过组态功能来适应这些差异，而不需要在整个系统软件的结构上做大规模的变动。 4 配电原则

5、考虑到监控组态软件实际应用的特点，以及满足工业控制使用组态软件的需要， 楼宇供配电自动化系统设计原则 应达到以下要求 4。 （ 1） 稳定可靠性原则 必须保证供配电自动化系统具有高的可靠性和抗干扰能力。宜选用成熟的、通过国家认定的检测机构检测的，经过现场运行考验的 综合保护与测量一体化技术的自动化系统。 （ 2） 规范性原则 供配电自动化系统的设计应执行国家、行业的有关标准、规范及规程、规定。优先选择生产、服务规范化的供配电自动化系统。供配电自动化系统的各种接口规约应逐步采用国家或行业标准，对特殊通讯规约应具备详尽规约文本。直流系统及计量系统的建设宜与供配电自动化系统通盘考虑 。 （ 3） 分

6、层分布式原则 对于楼宇供配电自动化建设， 应该用 分层分布式系统。充分应用现场总线等先进通讯技术解决楼宇内数据交换问题。 （ 4） 保护功能独立性原则 由于保护在供配电系统中的特殊重要地位， 自动 化系统中保护功能应相对独立，不依赖于通讯网， 能独立的工作。 （ 5） 分散化原则 对各个系统要能独立的工作。 （ 6） 灵活开放性原则 一套电力监控系统以及开发环境的设计思路 ,结合电力行业的行业特色和行业要求 ,通过描述系统的功能特性 ,划分系统的模块以及对系统中关键技术的分析 ,阐述了整套系统的总体实现思路 5。 5 配电组态 变配电所计算机监控系统一般采用人机界面，系统运行信息可以直观地在监

7、视器上进行显示，克服了传统的仪表盘显示的分散缺点，大大改善了变配电所得运行环境，而且计算机监控系统一般具有检错课容错设计，可以 迅速地发现系统内部的故障，方便系统的维护与检修，进一步提供变配电所的智能化程序。 但对于图形人机界面来说，由于原有的系统接线图的生活方式不能满足当前应用的需要。原有的接线图都是 bmp 格式的，是一个个点阵组成的图元，一点小的改动就要涉及到整个接线图，维护起来比较困难。因此，接线图的矢量化就显的相当费时，由于编程和图形显示是分布进行的，需要通过编程试探图形的显示位置，要经过多次反复的程序修改才可以，因此改动时候的专业要求太高；原有的图元不是控件，很难适应工控现场复杂多

8、变的状态显示。监控组态软件系统的图形开发需求如 下：（ 1）图与监控界面软件分离，（低耦合），即编辑环境和运行环境分开（ 2）绘制功能与浏览功能分离，监控界面软件只具有浏览和操纵功能，不能进行编辑修改（ 3）具有绘制矢量图的功能（ 4）具有类似 Word 功能强大的编辑功能，移动，放大，选中，合并，（ 5）能够组合图元，形成用户自定义的图库。 同时对于报表来说，传统报表的功能的实现是在程序中设计几种常用的固定报表格式，交付使用以后就无法再更改，难以适应生产过程的多样性和变化性。因此相应的整个系统还要有合理的实时数据库结构和通讯组态，这样整个系统才能正常方便的使用。 6 组态在楼宇及其它应用 组

9、态软件是整个变配电所监控系统的核心，它是监控系统不断发展的必然产物。电力监控组态系统是随着计算机技术的不断发展而发展的，是计算机和工业过程控制及多种技术结合的产物。变配电所监控组态软件融合了计算机的各种先进的技术，越来越广泛的用于该领域。楼宇配电自动监控系统还有对于 楼内的各种机电设备都可以监控，比如空调机组，新风机组，照明控制，给排水控制，电梯监控，冷冻站系统等等 6。 从组态软件的应用可以看出能嵌入先进控制和优化控制策略的组态软件必将受到用户的极大欢迎 7。 组态软件已经成为工业 自动化系统的必要组成部分，即 “ 基本单元 ” 或 “ 基本元件 ” ，因此吸引了大型自动化公司纷纷投资开发自

10、有知识产权的组态软件，以期依靠强大的市场产生大批量的销售，从中获取利润。目前在国内外市场中国大陆厂商以力控、亚控等为主 8。 总之 随着工业控制系统应用的深入，用户的需求促使技术不断进步 ， 在组态软件上这种趋势体现得尤为明显。在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式 9。 组态软件就是控制楼宇自动配电监控系统的一种方式。只要在电脑上模拟即可完成整个配电监控系统的工程 。管理信息系 统和计算机集成制造系统的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节 10。 楼宇自动化系统中模块化组态程序设计方法

11、 ,有效地解决了系统中程序模块的功能分类、联动、参数传递和 超越 等问题 .提高了设计效率、控制效果和可靠性 ,并在实践中得到证实 11。 软件是自动化系统的核心与灵魂，组态软件又具有很高的渗透能力和产业关联度 12。 7 结束语 用组态软件来控制 楼宇配电技术符合国家在十一五期间提出的节能排放能节省很多能原 不管从横向还是纵向看，一个自动化系统中， 组态软件日益渗透到每个角落，占据越来越多的份额。组态软件越来越多地体现着自动化系统的价值。 参考 文献 1傅军栋 .楼宇自动化系统在商场现代化的应用价值 J.清华大学学报， 2008， 9. 2徐国忠，丁浙鸣等 . 自动化应用 M.新华出版社，

12、2010， 7. 3谢庆华 .电气时代 J.科学技术出版社， 2007， 2. 4航空部 .工厂配电设计手册 M.北京： 水利电力出版社， 2006， 6. 5陈 跃 .电力系统分册 M.北京： 中国水利水电出版社 ， 2003， 8. 6曾庆波 .监控组态软件及其应用技术 M.哈尔滨工业大学出版社， 2005 ,5. 7武强，尹淑萍，曹丽莉，谢春刚，杨冰等 .中国高新技术企业 J. 电子工业出版社， 2008， 6. 8A.Borgoo;O.Scharf;G.Gaigalas;M.Godefroid Communications， 1992， 7. 9CHEN Tian-zhou， HE Zhen-jie， HUANG Jiang-wei， DAI Hong-jun， 2001， 9. 10刘钊，吴健，何巧丽等 .计算机应用 J. 电子工业出版社， 2003， 1. 11李冬辉，邹宝兰等 .仪器仪表学报 J.天津大学出版社， 2001， 5. 12王小丽，宗学文等 . 工业仪表与自动化装置 J.中国时代经济出版社， 2008， 5.