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电源设计需求十篇

发布时间:2024-04-25 23:55:30

电源设计需求篇1

当前国内外对电力需求响应的概念理解多样,本文在总结电力需求响应的本质需求、需求响应与电力需求侧管理的关系认识基础上,阐述用户侧能源管理对需求响应能力提升的作用,并进而提出了一种电力需求响应系统的实施架构,以及中国现有电力体制下已有政策如何应用。基于概念理解和设计,提出已有政策在技术层面的推广和应用途径,充分发挥用户侧能源协调控制对负荷曲线的调节能力,为需求响应的实施提供架构支持。

【关键词】电力需求响应电力需求侧管理电力市场价格激励有序用电

1981年,美国epRi正式提出了电力需求侧管理的概念,提出引导电力用户优化用电方式,提高终端用电效率。上世纪90年代以来,国内一些研究机构不时召开电力需求侧管理的研讨会,对如何开展电力需求侧管理进行了探讨。随着技术发展,美国又进而提出了”需求响应”的概念,并逐步推广到世界范围。2012年7月,国家发改委《电力需求侧管理城市综合试点工作中央财政奖励资金管理暂行办法》,提出对通过实施能效电厂和移峰填谷技术等实现的永久性节约电力负荷和转移高峰电力负荷,东部地区每千瓦奖励440元,中西部地区每千瓦奖励550元;对通过需求响应临时性减少的高峰电力负荷,每千瓦奖励100元。需求响应已成为电力科研、生产运行的一个新的热点,如何在电力需求侧管理的研究和实践基础上,研究、实施和推广需求响应,是摆在我国电力工作者面前的一道重要课题。

1需求侧管理与需求响应

1.1电力需求侧管理

2000年,美国投入15.6亿美元实施DSm项目,节电537亿kwh,减少高峰负荷2200万kw。电力需求侧管理一般包括技术、经济和行政手段三种方式。

技术手段主要是采用先进的节电技术及其与之相适应的设备来提高终端用电效率或改变用电方式。如节能照明、高效电机、降低线损、建筑绝热,还可利用蓄冰蓄热设备来达到移峰填谷,或利用负荷控制技术直接削减高峰用电等。

经济手段则主要指电力公司利用价格杠杆引导用户需求,主要包括峰谷分时电价、两部制电价、可中断负荷电价、高可靠性电价等。

行政手段是在我国电力负荷高速增长阶段,单纯依靠技术、经济手段难以满足电网供需平衡情况下,由政府协调电力用户实施有序用电,进行错峰用电和限电,对需求侧用电行为进行适当的管理和引导。

1.2电力需求响应

按照用户不同的响应方式将需求响应划分为以下2种类型:基于价格的DR(price-basedDR)和基于激励的DR(incentive-basedDR)。根据美国联邦能源监管委员会FeRC在2008年底的统计,大约有8%的美国用户参与了DR项目,所有DR资源总共达到了41Gw(约5.8%系统高峰负荷)。2010年,全美高峰削减量达到了32,845mw,较2000年增长了42%。

1.3两者的辨析

本文认为实施推广需求响应是需求侧管理工作在时代和技术发展过程中工作视角的变化,两者之间并不能存在本质性的差别,只要能通过合理途径达到经济、可靠维持电网供需平衡,并不需要严格区分。综合国内外的实践经验,电价引导、激励补偿、行政协调,均是开展需求响应和需求侧管理的有效手段。电力需求响应是电力系统与经济、社会、环境协调发展过程的必然,其与电力需求侧管理在本质上是相通的,主要区别在于看问题的出发点和角度不同,电力需求响应的实施必须结合各国能源态势和电力体制,通过电价、激励、政策、技术等关键手段予以支撑;实施机构模式可以灵活采用基于现有调度中心的架构等模式

2需求响应系统架构

2012年国家电网公司和美国霍尼韦尔公司在“中美能源合作项目(eCp)”框架下开展了“需求响应系统试点和可行性研究”项目,选择部分楼宇和工业用户进行了试点,但项目只是验证了用户侧负荷削减的潜力和可行性,缺乏可推广、可复制的的政策和支持。本文提出了在现有电网负荷管理中心的体制基础上,引入用户侧能源管理系统,提高用户负荷调节能力,从而提出一种可以支撑需求响应开展的实施架构。

2.1整体架构

现有电力负荷管理系统主要实现到用户主要供电支路(一般不超过4路)的控制,若直接对某一路支路进行远程断电,对用户的正常用电影响较大。而本文提出基于电网负荷管理中心现有系统,增加用户能效管理系统,可以配置精细化的用电响应策略,从而构建由系统主站、通信网络、负荷管理终端、用户能效管理系统组成的电力需求响应系统。架构如图1所示。

2.2电网负荷管理中心

在现有电力负荷管理系统的基础上,结合自动需求响应的运行理念,通过对主站、负控终端的升级,提供一种可靠、友好的电力负荷调节系统。既可向用户提供一种自动、智能的负荷控制手段;又可以向负荷调节主站上传可控制电力负荷的运行状态,便于电网公司掌握调度区域内的可调负荷容量,对负荷进行更好的协调控制,保证电网稳定运行,提高供电可靠性和服务水平。

2.3需求响应交互终端

交互终端主要功能在已有的负荷控制终端基础上扩展,主要增加的功能是作为电网负荷管理中心和用户能效管理系统的信息交互媒介。一方面电网负荷管理中心下发的负荷调节指令和各种信号转发到用户能源管理系统;一方面将用户的反馈信号上传电网负荷管理中心。

2.4用户能效管理系统

用户能效管理系统主要实现根据电网需求信号进行设备的精细化管理与控制。一方面从交互终端获取电网的负荷调节需求,从而按照预先配置的运行策略调节用电。

3需求响应政策的应用

本文认为需求响应,从字面理解可以认为是“需求方请求、响应方提供资源”,能够将电网的需求信息通过合理、可行的技术手段向用户方实现构成了需求响应实施的基础。

3.1峰谷电价政策的应用

电价作为调动用户响应的有效措施,也是需求响应两种项目中的一种主要形式,由于电价调整存在风险,目前电价政策相对固定,时段调整较少,用户一般可根据电网公司的电价表,手动调节用电,实现削峰填谷,但实施难度和不确定性较大,因此本文提出可以将电价表下发用户管理系统,由用户管理系统按照预先配置的策略自动调整用电,提供技术基础。

3.2激励补偿政策的应用

激励信号是弥补用户调整用电成本的一种措施,也是需求响应两种项目中的一种,一般称为“可中断负荷”。国内存在两方面的问题:

(1)很长时间内缺乏有效的削减用电补偿;

(2)缺少自动化技术措施,调节用电管理成本较高,用户缺乏积极性。

2012年7月,国家发改委《电力需求侧管理城市综合试点工作中央财政奖励资金管理暂行办法》,对通过需求响应临时性减少的高峰电力负荷,每千瓦奖励100元。本文提出在以上需求响应系统和政策基础上,将激励信号通过xml协议文本的形式来完成下发,表示未来某一时间段(2012.01.0113点-15点)内削减用电的补偿价格(100元/kwh)。

用户侧管理系统在收到激励信号后,可以自动识别激励内容,并按照系统内预先配置的响应策略实施调节用电,从而提供用户参与需求响应的技术支撑手段。

4结语

近年来电力需求侧管理试点城市已开展了需求响应试点,ieCpC118“需求响应”标准的制定也离不开与实际系统的相互验证和总结,因此,在现有政策环境下,开展电力需求响应技术支持系统构建和应用极为必要。本文通过对需求响应概念的理解和现有技术、政策基础,提供了搭建需求响应实施架构的参考方案,希望对需求响应的系统研发、标准研究和推广实施有所借鉴。

参考文献

[1]曹世光.什么是需求侧管理[J].中国电力企业管理,1998(7):18-22.

[2]朱成章.电力需求侧管理在中国水土不服[J].大众用电,2012..

[3]曾鸣,王冬容,陈贞需求侧响应的技术支持[J].电力需求侧管理,2010,12(2):8-9

作者单位

电源设计需求篇2

关键词:工业建筑;电气照明;节能设计

随着我国经济的快速发展,全球能源的数量在不断减少,环境污染的问题也越来越严重。在这样的情况下,世界上大多数国家加强了对建筑节能的要求。建筑行业有效地促进了我国经济的快速发展,但是在能源消耗方面存在着严重的问题,电气照明是建筑工程施工过程中一项基本的内容,也是建筑工程中主要的能源消耗设备,所以,加强建筑电气照明节能设计,能够有效地控制建筑工程施工过程中的能源消耗,达到绿色节能的要求。做好工业建筑电气照明节能设计可以有效地降低能源消耗,促进我国节能、减排项目的实施。

1电气照明节能设计的原则

1.1满足建筑功能需求

在进行建筑电气照明节能设计的时候,首先需要加强对建筑照明应用的考虑,不能过于重视电气节能照明的外形而忽略照明系统的实际应用效果。然后,不同地区应该选择合适本地区的不同颜色的照明方式,这样可以有效地区分不同工作场所,此外,在进行设计的时候,还应该满足国家对建筑照明的要求以及规范,使设计满足规范要求,比如,在进行建筑室内的设计的时候,需要利用浅颜色的墙面,这样可以有效地满足建筑工程的照明效果,也能达到节能的要求。

1.2满足经济整体布局

一般情况下,建筑物的投入都相对较大,所以,在建筑工程设计的时候,需要将对建筑工程的施工成本,工程如果想要吸引投资人员,就必须充分利用投入的资金为投入者带来较大的经济利润,这样才能有效地满足投资者的需求。所以,在电气照明节能设计的时候,需要加强对经济成本的控制,这也是建筑设计过程中一项非常重要的内容,如果电气照明需要花费大量的资金,这样的照明设计肯定不适合人们生活的需要,为此,在设计的时候需要保证建筑电气照明设计的经济化。

2工业建筑电气照明节能设计

2.1选择合理的照明标准工业建筑电气照明设备需要合理的布局,这样可以有效的降低能源消耗,通常,良好的电气节能照明设计能够降低建筑总能耗的4%。第一,进行设计的时候,需要选对正确的照明方式,这需要结合建筑照明的需求以及建筑自然采光的情况。第二,电气照明设备的开关也能产生部分电能消耗,为此,在设计的过程中选择合理的电能开关能够有效地降低电能消耗,比如,高层建筑走廊上可以设计成声控的开关,针对不同的部位、环境,合理的设置电气照明的开关,有效的降低能源的消耗。第三,选择合理的电阻线对进行电线线路的布置,这样可以有效的降低电力线路的总长度,有效地降低在电力线路上的能源消耗。此外,在进行工业建筑电气节能照明设计的时候,还可以选择科学的手段加强对自然光的利用率,提升节能效果。

2.2采用高光效光源和高效节能的灯具及其附件

在进行工业建筑电气照明灯具选择的过程中,应该选择可以降低能源消耗的灯具。选额灯具的时候也需要加强对各个方面的考虑,要选择既可以有效地保证工业建筑照明要求的灯具,又要选择能够有效地满足光照效果与自然采光的灯具,同时还需要保证所选择的灯具具有一定的节能性能。当然,还需要考虑到灯具的质量、施工操作过程、灯具是否会增加工业建筑电气照明设计的成本。在进行灯具选择的过程中,还需要加强对以下几方面的考虑:在办公区域可以选择荧光灯,这样的灯具能够有效地满足该区域的照明条件。金属卤化物灯可以使用在高大的建筑工程中,这样的灯具具有较高的耐久性,也相对经济实惠,并且照明效果比较好。部分建筑工程楼道里面或者电梯里面使用的照明系统也利用了环保的原则,采用的是使用时间长、电能消耗比较小的设施。在建筑工程施工的过程中,相关管理人员应该进行严格的检查与监督,加强地配电箱施工的管理,在有效地保证设计优化的前提下,减少施工失误的情况,防止在供电的过程中出现事故的情况。

2.3选择合理的照明线路

通过相关的调查可以发现,工业建筑电气照明设计的过程中照明线路所产生的电能消耗量占总建筑工程的4%左右,虽然这个数字不大,但是在照明线路使用的过程中,随着使用时间的增加产生的电能消耗也会不断地增加。所以,在进行照明线路设计的过程中,需要根据建筑工程的实际情况进行设计,选择最合理、最短的路径进行铺设。在进行线路设计的过程中,应该尽可能的走直线,尽量不出现多余的弯路,有效地额降低电力照明线路设的总长度。在进行低压线路设计的过程中,尽可能的不走弯路或者是少走回头路,有效地降低电能的消耗。当变压器接近负荷中心的时候,有效地降低供电线路的距离,如果每一个建筑的平面面积在1万m2的时候,最少需要设置两个变压器,这样可以有效地减少主要干线的长度。同时,在进行主线路设计的过程中,可以使用三相供电系统作为主要的照明电源,这样可以将电能的消耗降到最低。

2.4智能控制

在进行工业建筑电气照明设计的过程中,可以将信息技术、通信技术应用照明的过程中,加强对工业照明设施的监督管理与控制,结合工业建筑照明设计的具体情况对照明的时间、强度进行有效地设计,尽可能的减少电能的消耗,此外,在使用智能灯光控制系统进行照明的时候,可以根据建筑工程室内的具体情况对照明的强度进行有效地控制,将自然灯光同人工光源进行有机的结合,进行程序化、自动化的控制模式,这样可以有效地弥补传统照明系统地不足,不仅可以方便工人的施工,还可以有效地节省电能,并且还降低了人工控制的成本,提升了对照明设备控制的管理效率,有效地提升了电气照明系统的节能效率。

总之,随着我国经济的快速发展,科学技术的不断进步,从现在社会发展的形式看,如果不断开发、利用现有能源,那么这些能源就会消失,所以,我们必须加强对建筑工程节能设计的要求,大力发展节能减排技术,不断促进我国各方面经济的发展。但是就目前的情况看,我国建筑电气照明节能设计效果并不是很好,从建筑工程整体来看,我国电气照明节能设计还处在发展的初期,这种情况下,应该加强工业建筑电气节能设计,选择节能的照明设备,利用科学的技术,严格按照国家的标准进行设计,为人们的生活、生产提供科学、健康的工作环境。

参考文献:

[1]何叶.建筑电气照明节能技术的研究[D].长安大学,2014.

[2]舒亚炜.工业建筑照明设计程序及注意事项[J].电气应用,2012,02:24-28.

[3]钟伟.工业建筑电气照明节能设计[J].四川化工,2012,06:43-44.

电源设计需求篇3

关键词:传输专业机房;规划设计;电源功耗;熔丝端子

“凡事预则立,不预则废”,通信机房的布局、使用亦是如此,尤其是涉及多专业、多部门的综合机房,如果没有事先规划约定好,在后续使用中,机房就会显得杂乱且利用率低下,甚至会影响网络的安全。传送网是整个通信网络的基础,传输专业的核心机房显然需要特别保障,并按长远规划。

传输机房的规划设计,除了空间、走线方面的合理布局外,最重要的应该就是电源了。一直以来传输设备给人的印象都是功耗很低的,至少与数据网设备等耗电大户比较是如此,因此电源专业分配给传输机房的总功耗往往都不大。然而,随着工艺技术的飞速发展,传输设备的集成度越来越高,分组设备、波分设备等在满足高速率要求的同时,单机位功耗已经比SDH设备增加了许多,另外采用分区供电方式,对电源柜熔丝端子的需求也增加了许多。

本文仅就工程中遇到的现实问题,结合某移动运营商的一个新建核心机楼,探讨在传输专业机房的规划设计中应该注意的电源需求变化及应对策略。

1现实背景

m是某移动运营商的原有传输核心机房,传输设备区域、oDF区域、其他专业区域的功能划分均有明确规定,机位的设定、电源线、通信电缆及尾纤的走线路由也规划清晰,整体环境整齐、清爽,机房利用率非常高,尽管经历多年的建设发展,仍有很多剩余空间可供扩容。m机房平面布置如图1所示。

然而,在条件如此优越的核心机房,却多次遭遇了尴尬:

(1)某次波分网新建工程中,尽管列头电源柜负荷比较轻载,却因为所需熔丝端子较多而无法满足,不得不另外增加了一个列尾电源柜。

(2)某次分组网新建工程中,因为新起列的整体功耗预计较大,结果该机房对应的直流配电系统剩余配额无法满足,新增电源柜只能从别的楼层的电力室引电,增加了许多麻烦。

(3)某次波分板卡扩容工程中,由于上游直流配电系统容量达到警戒线,直接被拒绝了继续扩容的请求,尽管传输机房的电源柜依然轻载且熔丝端子有富余。

看似荒唐的场景在传输设备单机架功耗及端子需求增大后发生得越来越频繁,传输专业机房的电源柜配置及上游直流配电系统的配置,甚至整个机楼的入户电源系统的配置,都应该根据新的需求作出调整。

2新建传输机房的电源规划

S是某移动运营商的新增核心机房,该机房东西向墙间距33700mm,南北向墙间距22600mm,机房消防管道距离地面高3380mm。南侧距墙面3700mm;为空调区域,北侧为进门主通道区域。北侧大门以后将作为该机房的主出入通道,南侧为空调区域且采用下送风方式,光缆从本机房西北角的t3,t4竖井进线,同层正东边的电力电池室给本传输机房供电,且需要开凿墙洞用于穿放电源线。S机房平面布置如图2所示。

经协商决定由电源专业负责在传输机房设置直流配电屏,直接从电力室引电。单套系统提供1400a容量(总容量2000a,给传输最大可提供1400a),并配置主备各60路nt00分路熔丝供传输设备直接引电。另外,配置主备各4路nt2分路熔丝供传输扩展列内电源柜使用。

分路熔丝布置为:15路/排nt00熔丝x4排+4路/排nt2熔丝x1排。

2.1电源容量及分路熔丝分析

(1)根据从c传输机房实测所得功耗数据折算,单个600mmx600mm传输机位平均功耗为:SDH设备约20a,ptn设备约80a,波分设备约80a。如表1所示。

(2)参考目前传输机房熔丝实际使用情况(见表2)。

根据表2数据,建议1个600x600标准机位至少要按3.5主3.5备配置分路。

综上,若按单列设备机位布置比例分配为:SDH设备占30%、ptn设备占40%、波分设备占25%、其他设备占5%,计算所得数据如表3所示。

(3)直流配电屏及列内电源柜熔丝配置。

直流配电屏熔丝配置:11x125a+11x100a+20x63a+2x32a+4x400a(15x125a+15x100a+28x63a+2x32a+4x400a)

列内电源柜总熔丝要求一主一备,采用400a。

分路熔丝配置(主+备):10x125a+10x100a+16x63a+4x32a。

2.2电源线需求及承重分析

(1)由于为本传输机房供电的电力电池位于机房一侧,电源线承重压力将集中在机房东边,且为西边的直流配电屏供电因距离远可能需要更多的电源线并接才能满足压降条件,具体计算如下。

己知:直流配电屏容量为1400a:传输设备列至东边隔墙水平距离最近为4m,最远为31m;允许压降为1.5v;采用截面积为240mo的电源线并接。

预估:电力电池室内及传输机房内必需的拐弯及上下机架所需线长为25m。

根据公式:s=2*L*∑i/(57*aU)注:铜的电导率为57S/m。

经计算,单套电源系统平均约需24根240mo的电源线,如表4所示。

(2)240mo单位长度铜线重:m=pLS=8.9x103kg/m3x240mo=136kg/m=2.2kg/m。

电源线绝缘皮套:根据240mo电源线的实际情况估算为0.2kg/m。

可得,240mm~电源线重约2.4kg/m。

由于电源线洞集中分布在机房东侧,如果集中将所有电源线布放南、北段间主走线架上方,则靠近东侧每米电源线走线架需承重:2.4kg/mx250=600kg/m。

另外,考虑走线架的自重。

铁槽道:900mm宽,15kg/m;1200mm宽,20kg/m。

铝型材:600mm宽,9.3kg/m;1200mm宽,12.4kg/m。

以及在走线架拐弯、电源线从走线槽道下穿到电源分配柜等情况下的受力不均性,建议电源线走线槽道承重在630kg/m(按双层走线架考虑)以上。

结论:铝型材走线架常规承重只有300kg(否则可能导致材料变形),电源线有必要分散布放,建议走线架在设备列与隔墙之间及各设备列间部分特别加强吊挂加固(见图3)。

3结语

(1)从实测数据可知,ptn和otn设备的功耗需求较sDH设备增大了三四倍,而且单机位分路熔丝的需求量也增加了两三倍。传输电源柜的配置不仅要考虑负载需求,也要兼顾分路熔丝的配置,甚至需要颠覆总熔丝和分路熔丝的配比。

电源设计需求篇4

关键词:建筑;电气设计;节能技术

进入新世纪以来,随着国内环境问题和能源危机的加剧,对我国社会发展带来很影响,当前,我国正处在发展的不断上升时期,城市化速度不断加快,各种建筑工程项目层出不穷,但是能源消耗也愈发严重,这对整个社会的可持续发展都有严重影响。所以,加强对建筑工程中电气设计的节能就具有重要的时代意义。人们生活水平的增加,使得建筑工程中各种电器或者空调等耗能比较大的电器设备应用的范围不断扩大,而且这一比例还在不断的增长过程中,这种背景下,建筑工程的电气节能设计就显得愈发紧迫。

1建筑工程电气设计节能技术基本的原则

(1)要遏制建筑工程电器设计中的浪费现象。在建筑工程中,电气设计环节需要使用节能环保措施和技术,对建筑在建设和运行中可能带来的各种能耗进行考虑,使用一些先进有效的技术对能耗进行控制,在确保建筑的电气功能得到有效发挥的基础上,节约能源资源,尽可能降低电气环节出现的能源浪费现象,比如变压器消耗和线路的能量消耗等。(2)实现环保经济的目标。在建筑工程中,电气设计环节,需要把技能、适用、合理作为设计的目标,经过准确的计算确定科学合理的方案,确保方案的准确且有效可行,适用科学的控制手段,提升电气设备利用的效率,还需要以投资控制为前提和基础,进而实现节能和环保的目标。(3)使经济效益和建筑要求相符合。在建筑工程中安装电气设备时,需要对其经济性进行详细考虑,并且和实际状况相结合,但是也不能一直压低施工和安装的成本,不然在设备运行之后可能会有较高的能源消耗。所以,在电气设计的过程中,需要优先使用各种节能的设备和材料,进而使施工成本和电气的运行能耗得到降低,实现经济性。

2建筑电气设计中的常见技能技术

(1)暖通空调的系统设计。因为无法对自动化控制进行合理使用,很多建筑工程中,暖通空调系统在整个能源消耗中占据很大的比例,所以对其接口进行有效控制对电气的节能意义重大。对暖通空调进行设计的人员,需要和强弱电设计人员相协调,对暖通空调的接口进行合理优化,促进电气节能。可以在暖通空调的接口位置设置弱电传感器,对管径、温度和风速等众多参数进行智能化检测,采取智能接口控制系统进入对接口进行科学控制,实现电气节能的目标。还需要设置出独立的通讯控制口,按照季节变化,分时段调节暖通空调,可以借助一些设计对变风量和变流量等系统进行优化控制,然后对机电设备的启动和停止进行智能控制,进而实现节能环保的目标。(2)电气设计中配电线路系统的节能。在电气系统各个不同环节的能耗中,配电线路能耗是很容易被忽视的,但是,配电线路的能源损耗使由电流和线路阻抗所决定的,和阻抗是正比关系,线路阻抗又是由导体截面积、长度和导电率等决定的,所以这一环节的能源消耗不仅不能被忽视,还需要加强重视。①选择导体。在对配电线路进行设计时,导体需要尽量选择高导电率的,比如,和电线与铝芯电缆相比较,可以选择铜芯的电源和电缆,这可以降低线路的能源消耗。②配电线路长度设计。对电源的起点和末端的终点设计,配电线路需要尽可能的降低弯路,使供电线路的长度得到降低,供电线路长度对其功率因素存在一定影响,对线路的降压和损耗也会产生作用,进而对供电的质量产生影响。所以,各个配电箱和配电间需要确保其布局的合理性。③电缆和电线的截面积。可以使用经济选型方式对电缆和电线的截面积进行科学合理的选择,这对降低电缆的电能消耗有很大作用。当前,在配电系统设计中,这一经济选型方式还没有大规模的应用和推广,但是这一技能的操作性是最强的,在促进电缆降低能源消耗的时候,也可以促进相关技术的不断发展。比如,降低电缆的电压损失,这对电网的电压状况有明显改善的作用,还能使电缆的发热问题得到有效的降低,缩短电缆更换的周期。(3)供配电系统的设计。对变配电所和箱式的变电站来说,其需要尽可能的和负荷中心向靠近,这能够降低电缆的成本,降低供电的半径,实现有效节能。对变压器的数量和容量进选择时,需要和建筑实际需求相结合来确定,确保变压器数量的增减能够在不同季节中使人们的需求得到满足,降低不必要的浪费现象。(4)照明系统的设计。照明系统是建筑工程中主要且基本的用电途径,所以这一环节节能的潜能是很大的,主要有以下措施:对灯具和光源进行科学的选择。选择灯具和光源时,首先需要对其性能的高效进行考虑,如果光源的发光效率高,灯具利用率也高,那么在相同电量条件下,照明设备就能够发出更多光通量。在市场上,环保绿色的LeD光源节能的效果很强,但是价格比较高,可以使用同样节能高效但是价格略低的荧光灯管。对商业性建筑来说,其光源通常集中在会议室或者教师等房间中,管径不超过26毫米而定直管荧光灯就能够满足其照明要求,而且极大的降低能源消耗。对于一些规模较小的场所,可以选择紧凑型荧光灯,成本比较低,照明的效果也良好,对高层的工厂来说,可以选择高压钠灯等功率较大的灯具。对建筑公共场所光源进行设计,白炽灯在走廊或者卫生间这些公共房间内并不合适,可以优先考虑紧凑型荧光灯。对户外光源来说,需要和节能用电需求相结合,在住宅区、学校、庭院等场所,可以选择发光效率比较高,寿命较长的高压钠灯,不容易被腐蚀,透雾的性能也比较好。对于起居室等环境中的灯具和光源进行选择时,可以使用紧凑型荧光灯或者花灯等,尽可能防止白炽灯的使用。

3结语

综上所述,在建筑中,电气设计的技能技术具有重要的意义,需要引起相关人员的重视,不断对其进行改进与完善,选择节能设备,切实发挥出节能的效果,降低能源消耗,进而促进社会和谐发展。

作者:谢勇平单位:江西省抚州市建筑勘察设计院

参考文献:

[1]蒋依禅.探讨建筑电气设计中几种常见的节能技术[J].中华民居(下旬刊),2014(07):28.

[2]马利辉.浅谈建筑电气设计中的节能技术应用[J].黑龙江科技信息,2011(08):250.

[3]王合满.浅谈建筑电气设计中的节能技术应用[J].工程技术:全文版,2016(08):69.

电源设计需求篇5

【关键字】分项计量;监测点;

分项计量系统需要记录和分析建筑内全部能源消耗的过程,因此选择合理的计量和监测采样点至关重要。分项计量系统的设计应该在充分调研建筑设备系统组成结构和管理界面的基础上,根据运营方对数据详细度的要求和成本预算谨慎进行。通常应该考虑到以下几个方面:

(1)分类能源的总量计量

建筑内使用的资源包括电、水、天然气、热等,建议首先对接入建筑的各种分类能源进行总量计量,以实现分项计量系统对建筑整体用能状况的体现。

其中,总电量的计量点一般选择安装在各变压器的低压侧(这里需要说明的是,此处获得的总电量数据与供电局在高压侧读取的数据因为线损及变压器损耗会有一定差别,但其比例和变化趋势应符合一定规律,因此建议人工每月向分项计量系统录入从供电局获得的高压侧数据,比较两者关系,进而发现变压器负载失衡、线损过大等问题);总水量的计量点一般在大楼的各供水总管安装流量计;如果大楼接入区域供冷或者区域供暖,还应该在供冷或供热的管路上安装冷热量计,如果大楼使用自己的冷源或热源,也应当在分水器之前的总管路加装冷热量计,如果大楼有如太阳能、柴油机等发电设备还应加装电表记录供电量,以及发电设备本身的耗电量,如果条件允许可以加装天然气表,以记录建筑天然气的消耗情况。

分项计量系统为计量建筑各分类能源总量需要增加的计量点如表2所示。

(2)用电分项计量

在总电量计量的基础上,为了了解建筑内设备子系统的实际能耗情况,分项计量系统还需要对设备子系统实行用电分项计量。分项计量点的选择依据成本、计量准确度及精细度等的综合考虑,可划分为多个级别。

第一级,即成本最低的方案是在一次出线柜中为所有重点用能设备(如冷冻机、冷冻站输配系统、公共照明、动力设备等)的主备用支路加装智能电表,该方案能确保对大型用能设备的准确计量,但无法了解建筑实际用能单元的全貌。

第二级,也是目前较为常用的方案是为一次出线柜中的全部主备用支路加装智能电表,再结合系统的调研,通过数学模型计算的方式获得建筑全部主要用能设备的耗电数据。该方案的性价比较高,可以覆盖建筑内全部用电单元,可以准确获得独立支路或重点用能设备的耗电情况,并通过计算模拟估算出其他中小型设备的用电变化过程。通过拆分和分项汇总计算后,中小型设备的分项能耗数据也是相对准确的。因此,该方案已能基本满足了解建筑用电系统全貌,知道日常管理工作的要求。

第三级,是指在第二级方案的基础上为各楼层二次配电柜的相应设备配电支路加装智能电表。针对为全部一次出线支路装表的第二级方案,虽然能够通过模拟计算拆分得到建筑主要用能设备的耗电量信息,但对于一些混合在区域供电支路并分布在各楼层不同区域的公共用能设备,如空调机组、新风机、送排风机、电梯、公共照明等设备,通过模拟计算得到的拆分结果可能无法满足节能诊断和分析的要求,因此需要为各楼层二次配电柜的相应设备配电支路加装智能电表。需要说明的是,这种需要为某些设备补充计量点的情况一般出现在配电支路按区域而不是按用电类型设计的建筑中,当然因为成本和实施条件的制约这种情况在大型公建中普遍存在。其次,为各楼层二次配电柜装表的主要成本将会从前两个方案中的计量表具成本转变为传输系统和施工的成本,因此,针对某些大楼的解决方案会考虑采用无线或者电力线进行传输,以实现分布型的计量点采集。此外,补充计量点的选择方案,应该基于实际建筑设备系统的详细调研以及对数据精细度和准确度的要求,有取有舍的进行。

第四级是指针对写字楼、酒店等业态类型相对一致的公共建筑,若希望获得非公共区的室内照明、办公用电或客房用电等更细节的数据,往往需要在几个典型层或典型区域加装更多的表具来获得其能耗变化规律,同时通过数学计算和总量测量拟合出这几种用电类型的实际消耗情况。需要说明的是,该方案主要的目的是为了获得这些用电分项类型的变化规律,并配合其他总量数据获得该种用电类型的总耗电量。除实际测量区域外,其他区域的数值是通过模拟计算得到的,因此会有一定的误差,但数据精度已经可以满足分析和诊断的要求。

综上所述,表3以一个6万平米的商业建筑为例,总结了成本由低到高的几种用电分项计量采集点的选择方案。需要强调的是,无论成本预算如何,在装表方案设计前都应当对建筑设备系统以及配电支路的实际情况进行充分地调研,有条件的话还可以采用专用的软件对装表结果进行模拟分析,以期用最小的成本代价获得最多的数据信息。

(3)分区计费计量

在上两个小节分类能源的总量计量和用电分项计量中,计量的主要目的是为了记录、分析各用能设备子系统的能源消耗情况。所有数据的采集、定义和归类都是从描述设备的角度出发的。而由于目前许多公共建筑运行管理主体不同,需要分别计量记录各自的能源消耗情况,这种需求往往同计费管理的需求结合在一起,能源消耗数据也同时作为收费依据。

对于分区计量点的选择,因为需要将其作为管理责任划分依据及收费依据,我们需要先了解用户实际的管理责任区域或收费区域的划分,本着一区一表的原则进行装表设计,即每个运行管理区域和收费区域都采用独立的智能电表,如果某条支路同时为两个区域供电,就需要进行强电电路的改造,或者在其下级配电柜中为该区域的分支路加装电表。

以分区计费为目的的计量,通常需要增加几百至上千块电表。这类电表多分布于各楼层二次配电柜中,因此分区计费计量的主要成本以传输系统和施工为主,可以考虑为这种分布型的计量点采用无线或电力线实现传输。

(4)其他能源的分类分区计量

除用电分项计量外,我们有时还需要对水和冷/热进行分区域或分类计量。例如需要计量热水、中水等分类资源的消耗情况,或者地区、中区、高区的冷/热消耗情况,基于实际管理需求,分项计量系统还会增加一些其他能源的计量采集点。

(5)小结

综上所述,计量点的设计和选择对于分项计量系统的正常运行至关重要。其核心要点是了解被计量对象的定义信息和管理要求,明确每个计量点的计量目的。如果是针对区域的应该对区域或管理主体进行清晰地划分;如果是针对设备的应该有明确的设备信息调研。总之,计量点传递出的信息不应该只是其所属支路的能耗信息,而是应该反映其连接设备或供给区域的能源信息。这对于较为复杂的配电支路计量点的选择和设计,尤为重要。

电源设计需求篇6

关键词:电气照明节能

随着我国社会经济快速发展,国家对能源的需求量不断地增大,电能的消耗量成为国家能源消耗中的主要组成部分。在与建筑方面相关联的电能资源消耗中,电气照明这一项就占了能源消耗的大约百分之二十,因此,研究如何节省建筑电气照明施工过程中的能源消耗量对于我国实现环保节能的目标有着重要意义。而且研究建筑电气照明施工过程中的节能措施,可以大大提高社会经济效益,缓解资源紧张的压力,实现可持续发展。文章中主要分析了建筑电气照明施工过程中的节能原则和措施,下面进行具体的介绍。

1.简述建筑电气照明施工过程中的基本原则

1.1经济节约原则

经济节约原则是建筑电气照明节能设计中非常重要的原则。经济节约原则是指在进行电气照明节能设计时要对电力需要进行十分准确的判断,然后根据所需电力采取科学的方法,对建筑的电气照明进行优化设计,尽量避免由于对电力需求设计不合理,出现电力资源的浪费,导致建筑的照明成本增加[1]。

1.2节能原则

绿色环保原则是电气照明节能设计的必须遵守的原则,建筑照明节能设计首先要以人为本,使人们在享受照明带来的便利时不能对人们的生活、工作带来消极的影响;绿色环保主要从照明的能源来源环保、照明的材料环保及人们的舒适度这三方面进行体现。所以,设计人员在进行电力节能设计时,要以以上三方面作为原则进行筛选,以便能够创造真正符合绿色环保要求的设计。

1.3适用性原则

建筑电气照明设计的最基本原则就是建筑施工的适用性。建筑照明能够方便人们的日常生活,为人们的生活带来方便,目前有着不可替代的意义[2]。设计原则在对建筑电气照明进行设计时需要本着适用性的基本原则,根据建筑的实际位置、采光和周围环境来进行设计。设计人员在进行设计之前应该充分考察当地的照明系统和电力系统,保证施工过程中满足当地的正常电力需求。在保证电力系统和照明系统正常运转的情况下,设计人员要设计高效、科学的节能方案,优化建筑的照明系统和电力系统,保证电力系统可以高效安全地运行;其次,照明节能设计除了保证建筑的基本照明需求外,还要使人们在使用过程中感到舒适,要根据人们居住的环境条件,采用合理的照明设备。

2建筑电气照明施工过程中的节能措施

2.1建筑电气照明节能的设计方案要合理

设计人员在进行电气照明节能方案设计时要遵循上述三大基本原则,然后设计多个方案作为备选方案,然后根据建筑照明的具体要求对这些方案进行全面的对比,在对比时不能只注重外表和形式,一定要实际效果,最终筛选出满足适用性、绿色节能及经济节约的设计作为最终的电气照明节能设计方案。具体来说:对照明区域进行类别划分,对于一般照明能够满足时采用节能的一般设计就行;如果同一区域对照明有不同的需求,那么合理的方案就是分区照明;对于对颜色分辨要求较高的场所则需要采用混合照明的方式。同时,对于所有确定的方案要按照国家标准,严格规范照明系数。

2.2使用高效节能灯具

在建筑电气照明时必不可少的是灯具,灯具是为我们提供光明的设备,同时也是消耗电力能源设备。所以,我们在进行电气照明时要选择节能效率高等灯具,这也是在进行电力系统节能设计时必须考虑的方面。但是,在具体的操作过程中,我们不能一味的选择高节能的灯具,而忽略了具体的场所要求;所以在选择节能灯具时,必须根据建筑场所特点、节能设计要求、人们的视觉习惯、照明的空间及质量等方面进行选择。具体来说:第一,如果建筑空间内人们不需要较高的照明亮度,一般可采用荧光灯,在节能的同时也满足了人们的需求。第二,如果建筑场所对照明显色有特殊的要求,可以考虑采用陶瓷金卤灯,因为陶瓷金卤灯显色性比较好;如果建筑场所主要希望灯具的寿命长,而对于显色要求低,我们可以考虑采用寿命较长的高压钠灯。第三如果建筑物内灯具安装、更换比较困难,可以考虑采用高频无极荧光灯,因为该灯具寿命长,照明比较亮。第四,在灯具具体安置时要还要考虑管曲线的优化组合,减少单位面积的电力消耗,如果灯具选用不当,将会带来很大的能量损失;相反,如果选择的灯具效率高,可使能量损失最低,从而达到节能的目的。

2.3充分使用高科技技术

为了达到节能的目的,设计人员应该注意对自然的光线进行充分利用,建筑电气照明设计中应该充分使用高科技手段。例如,在节能设计中要尽量使用寿命长、耗电量低的发光二极管;另一方面,在光源启动设备的选择上,要积极采用节能效率高、功耗小的电子镇流器或电感镇流器,这两者都有节能效应,这种现代高科技设备使用的数量较高时能够充分展现其自身的优势,与传统的照明设备相比较更加节能和高效。此外,建筑工程内可以使用声控、光控、定时等等各种现代性的自动调整技术提升自身的节能水平[3]。

2.4规范建筑电气照明方式和照度值

建筑电气照明设计时要重点考虑照明的方式和照度值,根据建筑空间的大小和周围环境决定建筑内外的照明方式,这种结合实际情况的设计能够节省电力资源,同时可以提高人们在使用过程中的舒适度。具体来说:根据不同的照明需求,我们可以进行不同的照明组合,选择最优的组合方式[4]。另一方面,在照明灯具的控制上,我们可以设计单灯控制、局部照明控制等不同控制方案,进行合理搭配。这些都涉及到照明方式和照度值合理选择的问题,我们在计算照明度值时,必须按照设计规范及标准进行准确计算。

3结语

节能是一个普遍存在的非常复杂的现实问题,相关设计人员在实际工作中需要考虑到许多因素。设计人员在设计电气照明节能方案时应该根据建筑的实际情况进行设计,结合当地的电力供应系统,选择合适的供电设备和技术。为了提高建筑电气照明的节能水平,工作人员需要严格遵守设计原则和标准,研发新的高科技产品,采取合理的技能方案和技术,建设一个经济节约的可持续发展工程。

参考文献

[1]杨静寒.建筑电气节能设计与降耗措施浅析[J].科技创新与应用,2013,15:229-230.

[2]康庆阳,朱颖.有关建筑电气照明的设计原则与光源应用探讨[J].科技创新导报,2014,34:50.

电源设计需求篇7

关键词:电力系统电网结构系统规划

中图分类号:tm7文献标识码:a

前言

电力系统规划设计中需要考虑两方面的问题:技术是否可行以及经济是否合理,总支出费用最低和技术性能合理就是规划设计所追求的最终目标。认真研究电力系统的自身特点和规划的具体环境以及结合有效的量化分析手段,才能使决策行为最大限度符合预定的目标,使规划方案具有相对的合理性;国民经济的发展收到电力系统的发展水平和结构变化的影响,为了避免不必要的重复投资必须进行合理的电力系统规划;电力工业的设备使用寿命较长且是一个技术密集型行业,不合理的规划将会造成人力物力的极大浪费,合理利用计算机技术,将科学性与求解过程定量化的科学规划方案变为可能。重视电力系统规划的各个方面,进一步提高电力系统规划的效率。

一、电力系统规划的步骤

电力系统规划一般包括能源、电力负荷预测、电源以及电网四大步骤的规划:能源规划是指研究规划区一次能源平衡关系和开发条件,分析各类能源的储存分布、输送方式、可供能力、成本估算等,为电力规划及其他能量转换需求提供依据;电力负荷预测是依据规划地区国民经济发展速度及要求,预测规划期内对用电总需求的相关数据;根据能源规划和规划期电力负荷需求,提出电源布局与电源容量建设方案的过程就是电源规划;电网规划是根据电力负荷预测和电源规划,提出主干网络结构设计规划方案并给出系统地理接线图。实际上,电源规划与电网规划是不可分割的整体,对电力系统而言,只是两者的作用或功能不同,一是发电,一是输电。一般情况下,两者分开处理,然后进行总体协调。但两者的目的是一致的,即共同实现系统未来的供求平衡。

二、关于电力系统规划的划分

电力系统按用途划分,有运行规划和发展规划两类:运行规划主要针对电源环节而言,它的基本任务是解决电力系统在短期内的电力供求平衡问题。具体内容包括:制定发电设备检修计划,确定机组出力分配,进行发电成本和互联系统效益分析,制定燃料需求及储存计划等。发展规划的基本任务是解决电力系统在远景(5-20年之间)的电力供求平衡问题。其内容包括:电源布点、装机规模、更新计划、网络结构、输电走向、联网设计等。并在总体上力求电力系统的潮流分布合理,电能质量合格和运行的经济性;发展规划若按规划的周期长短,又可以分为短期、中期和长期三种。短期规划一般指5年左右的规划设计,主要针对网络部分进行优化或改进设计。研究5年内电源、电网建设方案并进行技术经济分析。根据国民经济和社会发展五年规划及经济结构调整对电力工业发展的要求,找出电力工业中不相适应的主要问题;深入研究电力需求水平及负荷特性、电力电量平衡、环境及社会影响等。提出5年内电源结构调整和建设原则,需调整和建设的项目、进度及顺序;电网结构调整和建设原则,需调整和建设的项目、进度及顺序;开展二次系统规划工作。进行逐年投融资、设备、燃料及运输平衡,测算逐年电价、环境指标等。中期规划,一般是指10年左右的规划设计,主要对系统未来发展结构或方向进行规划估计,通常一个中型水电站建设周期为10年左右,为此需将电源和电网综合在一起规划设计。

研究5~15年内电力系统发展和建设方案,根据:国民经济及社会发展目标、发电能源资源开发条件、节能分析、环境及社会影响等。分析:电力需求水平及负荷特性、电力流向。提出:规划水平年的电源布局、结构和建设项目;电网布局、结构和建设项目;宜对建设资金、电价水平、设备、燃料及运输等进行测算和分析。长期规划,一般是指20年左右的规划设计,它主要是对系统发展的未来给出一种趋势性的设想方案。研究电力发展的战略性问题。根据国民经济和社会发展长期规划、经济布局和能源资源开发与分布情况宏观分析电力市场需求;综合分析煤、水、电、运和环境等。提出:电力可持续发展的基本原则和方向;电源的总体规模、基本布局、基本结构,能源多样化等;电网主框架。必要时提出:更高一级电压的选择意见;电力设备制造能力开发要求;电力科学技术方向。

三、电力系统规划设计核心内容

1五年规划(设计)即大区电力系统设计。任务是以系统内大电源的接入和主网络方案为研究对象,主要解决系统内主力电厂的合理布局和主网架的结构问题,相应于推荐方案的无功补偿容量及其配置,某些系统运行技术条件的校核,可能采取的技术措施及实施方案(如系统调峰、调频、调相调压及系统稳定、短路电流、过电压等问题)。

2省或地区系统设计。在大区系统主力电源接入系统方案和主网架方案已经确定的条件下,研究省及地区电源接入系统方式及二次电压等级的网络方案,通过系统潮流、调相调压及短路电流计算,提出省及地区的系统接线方案及相应需要建设的输变电项目。

3电厂接入系统设计。根据负荷分布和电厂合理供电范围,研究电厂最佳接入系统方式包括电压等级及出线回路数、电厂送出工程相关网络方案、建设规模及无功补偿配置,并提出系统运行对设计电厂的技术要求,如稳定措施、调峰、调频、调压设备的规范及发电机的进相及调相能力等。

4专业配合。把电网规划设计、电厂接入系统设计中定的技术原则落实到具体工程设计中去,包括设计规模,分期建设方案,电气主接线、主设备规范,建设进度、技术条件校核及可能采取的措施等。

四、规划电力系统的基本方法

1电网功能解析,分析电网功能就是分析电网各部分及某些大电源及主要网架的作用。对基本功能的分析要分层次进行,首先是全网供电范围、电源建设地点、电源的作用、分区电网之间的送受电关系等,其次应分析主力电源的合理送电范围、功率流向及相应的网架,最后是地区电网的情况。分析时要注意:随着系统的发展,电网各部分无论是电源、网架还是输电线的功能都是变化的。

2电网结构的解析,最基本的电网结构有辐射型、链型及环型3种,电网结构主要取决于电厂和负荷的分布、电网覆盖地域的情况等。电网结构设计的基本原则是分层分区原则,即不同电压等级电网构成不同的层次,不同地域的下一级电网解列构成不同的地区电网,地区电网本身具有足够的电压支撑和无功储备。

3可变因素的掌控解析,主要是指电网实际发展进程与设计预计有差别时规划电网的适应能力。可变因素主要是指:负荷实际增长超过或低于预计;电源建设进度或顺序发生变化;主要送电线路投产时间提前或推迟等。因此电力系统规划要采用滚动的方法不断修正。

4限制性条件解析,在制定电力系统规划方案时要特别注意那些会影响方案成立的限制性因素,这些因素主要是:自然地理条件的限制性因素;供水水源条件;煤矿建设进度不能满足电厂需要。

五、结语

电力网发展规划根据对大气环境及社会影响的分析,提出相应的建议。此外,还必须研究技术进步问题,提出对技术进步的要求和课题,以保证电力系统能不断地向用户提供充足、安全、可靠、质量合格、价格合理的电力。还包括环境及社会影响分析等。

参考文献

[1].陈杰;高会生.电力通信网运行方式建模[J].电力系统通信.2011(10)

[2].唐云善;张刚.电力通信故障防御软件的研究与应用[J].电力系统通信.2010(04)

电源设计需求篇8

随着网络架构不断升级,设备集成度和小型化趋势明显,在GSm、tD-SCDma和tD-Lte网络中,均大规模引入了分布式基站设备,采用了分离式的结构和集约化设计后,设备单元能耗的下降、防护标准提高,环境适应能力进一步改善,设备安装、现场修理、维护工作难度以及对配套设备的要求均有不同程度降低;同时配套连接线缆的光纤化程度较高,减少了对金属馈缆的需求,降低了馈缆布放的复杂性。以上这些特性使得可以针对分布式基站安装进行最小化设计,降低选址难度与建设维护成本,实现机房内设备的集中化高效管理。

二、设计思路

2.1各专业考虑因素

2.1.1无线

根据当期用户及业务发展需求,测算无线设备配置,考虑多系统、高配置要求完成设备选型,优选分布式、多载波基站设备。由于分布式基站设备体积小、重量轻、设备模块少,安装方式灵活,对于机房面积的需求降低,可采用落地、挂墙、支架、抱杆等多种安装方式;尤其适合与传输、数据等设备共享标准机柜的形式,利于统一管理,同时占地空间大大减少,有效地降低选址难度。另外,由于新型分布式基站对于工作环境要求的降低,可适当降低空调配置等级或减免空调配置。同样也可降低基站对于外电容量的需求、同时减少用电量,降低运营成本。目前,各厂家都推出了高度不超过3U、满配重量不超过12kg的紧凑型BBU,可挂墙安装或利用19”机架安装,甚至堆叠安装,大大节省了安装空间;RRU满配重量不超过25kg,设备容量不超过25升,可灵活采用抱杆、挂墙、落地等安装方式。

2.1.2传输

现网GSm、tD-S及tD-L传输主要承载方式为ptn,wLan主要承载方式为pon;综合考虑网络安全等多方面要求,网络结构以环状或环带链;设备选型需综合考虑承载需求(端口、带宽等)及现场安装条件。

考虑ptn系统成环需求,ptn设备端口需求为:4×Ge+1×Fe+9×e1/2×10Ge+2×Ge+1×Fe+9×e1。现网接入环为Ge和10Ge环;考虑后期扩容需求及带宽要求,可统一按10Ge接入设备考虑。

空间及电源资源较丰富站点,可采用承载能力较强设备,如华为1900/中兴6220;空间及电源资源较紧缺站点,可采用集成度较高设备,如华为960;传输设备可与无线设备共用综合机柜安装;机房空间资源紧张时,传输设备及光缆成端oDB可采用壁挂式方式安装。

2.1.3电源

基站电源设备选型配置时除应满足相关规范要求,还应该积极选用各项节能技术,实现提高基站整体能效水平,降低运营成本。目前,基站电源节能措施实施效果较好的主要有:高效整流模块、铁锂电池和高温铅酸电池等。

1)高效整流模块。高效开关电源整流模块采用了高能效技术、高效拓扑结构、低压降的功率器件以及更低阻抗更低能耗的材料,最佳效率超过了96%,比普通模块提高3%~5%,损耗降低70%左右。高效开关电源整流模块的最高效率点出现在20%~90%负载率区间之内,更适合实际应用情况。

2)铁锂电池。相对于传统铅酸电池,铁锂电池具有循环使用寿命长、耐高温、体积小、重量轻、无污染等优点,对建筑空间、承重等安装条件要求较低。但目前,磷酸铁锂电池原材料的一致性和电池产品的一致性还存在问题,尤其是大容量电池(100ah及以上大容量电池)。因此现阶段磷酸铁锂电池还无法应用于在大容量基站中,可在如Fttx(小区、商务楼)、室内分布系统、wLan系统、室外一体化基站等小容量站点进行应用。

3)高温铅酸电池。相对于传统阀控密封蓄电池对温度的敏感性,高温电池采用多项专利技术克服高温条件下引起的蓄电池正极板栅腐蚀、失水干涸、热失控和负极硫酸盐化等难题,在-40℃至+70℃范围内,能够正常使用,且使用寿命与普通电池在常温下相比不发生缩短现象。因此可以提高基站环境温度或在部分地区取消基站空调配置,达到节能减排效果。

三、最小化节能安装设计

在多网共存的前提下,为了提高基站机房的面积及空间的利用效率,降低机房的能耗,促进基站的选址成功率和续约率,需要打破固有思维,进行基站最小化节能设计。设计要同时兼顾考虑节能化、各专业一体化的要求,可按照规范的强弱进行权衡,同时应综合权衡建设可实施性、维护实施性和扩展性。面向多网协同开展一体化配套建设,重点从“最小化”和“节能”两个维度开展方案设计:

无线基站选用分布式、多载波基站设备:减少机房空间占用,降低设备能耗。

集约化设计,实现设备集中管理:分布式近端设备堆叠式安装在标准综合柜内,配置专门的配电单元以及光纤配线架,将外部线缆统一到综合柜内,利于集中管理维护,有效地节省线缆资源。传输设备统一安装于传输综合柜内,预留足够的配线空间,并充分利用综合机柜空余空间安装无线设备。

运用新型节能电源设备:组合开关电源使用高效模块;使用高温铅酸蓄电池提高空调设置温度,降低空调耗电。

运用新型集成化电源设备:在一体化机柜基站中使用嵌入式电源,在适用场景下使用铁锂电池,节省空间占用,降低对机房承重要求;

灵活考虑柜式及壁挂式空调:减小对机房面积的要求,降低空调耗电。

空调通风散热设计更有针对性:出风口靠近功耗最大的无线主设备。

采用堆叠式安装设计方式:使用综合设备柜将同类设备集中安装,如无线综合柜、传输综合柜;综合柜配置统一的直流配电单元和oDF配线单元,满足各类设备的统一接入需求;综合柜内部划分不同的设备分区,统一规划,实现分区管理。

节能设计:

1、电源采用组合开关电源,整流模块使用高效整流模块,基站常态运行时,整流模块使用休眠技术,提高整流模块利用效率;

2、无线基站近端设备和远端设备均由机房内电源供电,实现信源和远端设备备电时间一致,降低维护成本和施工难度;

3、从基站节能和深圳地区气候情况考虑,蓄电池组使用高温铅酸蓄电池组,可以将基站空调设置温度由28度提高到35度,减少基站空调耗电量。

空调通风:

计算出基站所需的冷负荷,以此为依据对空调设备进行选型,保障主设备、电源系统等设备的正常运行。本方案采用一主一备配置2台空调,其中1台3p柜式空调,1台2p挂式空调(安装在机房门下方,减少对机房空间的占用),出风口靠近功耗较大的综合设备柜。

各专业的配置汇总表及与传统基站对比如表1。

电源设计需求篇9

1.1适用性

民用建筑的电气节能设计,应该坚持适用性的原则。适用性主要是指电气在满足民用建筑中所需要的能源,可以为使用者提供良好的环境之后,还必须满足民用建筑中用电设备对电能质量、负荷容量和供电可靠性等方面的要求,以保证电气能源的在民用建筑中的合理有效利用。

1.2实际性

民用建筑的电气节能设计,需要重视实际性的原则。在民用建筑电气设计中,对电气能源的实际运行经济效益应进行全面考虑,合理选择具有较好节能效果的设备的同时应减少民用建筑中的电气成本,降低民用建筑中的节能投资,以提高民用建筑中的电气节能经济效益。

1.3节能性

民用建筑的电气节能设计,节能性是一项重要的原则。在实际的电气节能设计过程中,设计人员应该充分考虑各种电气能源消耗的影响因素,采取有效的措施来减少民用建筑中的电气能源消耗,尤其是一些与建筑功能无关的消耗。例如,建筑电气设备自身多产生的电气能源消耗,电能的传输过程中所产生的电能消耗等。这些都是民用建筑中,实现节能设计的重点。

2民用建筑中的电气节能设计

民用建筑的使用过程中,应用的电气能源比较多,会产生较大的电气能源消耗。在民用建筑中实现电气节能设计,可以从不同的方面实现。例如民用建筑的照明设计、节能设备的应用、供配电系统的优化和能源消耗的控制等。

2.1照明设计

照明是民用建筑中的一项重要功能,是建筑中必不可少的电气能源消耗。在民用建筑中实现电气节能设计,可以从照明设计方面入手。民用建筑中的照明设计过程中,应该选择高效光源。首先选择照明光源的时候,应该保证适应较高的发光效率、较长的使用寿命、方便快捷、较好的显色性、启动可靠和性能价格比高等要求。根据工作场所的不同,可以选择不同的高效光源,以降低民用建筑中的电能消耗,实现节约能源的要求。按照我国《建筑照明设计标准》中的相关规定,在选择光源的时候,可以从不同的方面进行。如果灯具的安装高度比较低的时候,可以选择荧光灯作为主要光源,光效比较高,具有较好的显色性,而且使用寿命时间比较长。如果灯具安装高度比较高的时候,应该选择金卤灯或者高压钠灯。如果工作场所对光源的显色性要求比较高,可以选择陶瓷金卤灯;如果对光源的显色性没有过高的要求,可选择比较高效,使用时间比较长的高压钠灯。同时,建筑中选择的照明灯应该符合我国现行的《灯具外壳防护》和《灯具安全要求与试验》等相关的规定和要求,这样才能最大程度发挥民用建筑中的照明节能作用。

2.2节能设备的应用

根据统计资料显示,目前我国电网中每年运行的10kV以下变压器,总的电能损耗在每年的总发电量中占2%~3%。因此,为了实现民用建筑中的电气节能设计,设计人员应合理选用节能设备。例如,在民用建筑中应用节能变压器,不仅电气损耗比较低、具有较高的工作效率、节能效果比较显著、重量比较轻,而且噪音比较低,是一种高效低损的节能变压器。又比如,水暖专业在选择电气设备的时候,通常都是在不利的环境条件下进行考虑设计的。但是,电气设备在正常运行的时候,产生的负载值一般低于设计值,大部分时间都会出现能源利用效率比较低,浪费现象比较严重的问题。所以,在建筑的节能设计过程中,大量应用新型的智能化节电设备,也具有较好的节能效果。

2.3供配电系统的优化

为了实现节能效果,民用建筑的电气节能设计过程中,同时需要对建筑中的供配电系统进行优化。根据民用建筑中用电负荷的容量、负荷等级和用电设备的特点等,对建筑供配电系统进行合理的设计,保证建筑中的供配电系统处于最佳的运行状态,最大程度的降低供配电系统产生的运行损耗,实现供配电系统的经济运行,达到民用建筑中的节能要求。在优化供配电系统的时候,需要注意的方面包括:变电所应该靠近负荷中心,供配电系统应该尽量简单可靠,对供电电压、电缆和导线截面进行合理选择,保证供配电系统功率因数的合理性等。在优化供配电系统的时候,应最大程度减少配电级数,以减少所产生的电能损耗。选择电缆和导线截面时,在满足允许载流量、运行电压损失等不同的技术指标前提下,可以根据经济电流密度,对导线截面进行合理的选择,以实现降低建筑电能损耗的目的,减少建筑中的能源投资,达到节能要求。

3总结

电源设计需求篇10

关键词:高层建筑、电气设计、思考

abstract:thehigh-risebuildingelectricaldesignisahightechnicalcontent,theprocessofcomplexsystem.withtherapiddevelopmentofeconomy,highbuildingdesignisalsoinconstantimprovementandperfection,tobetteradapttothelifeofpeopledemand.inthispaper,thehighbuildingelectricaldesignmethod,someproblemsexistinginthedesignandsomeoftheproblemsshouldpayattentionto,andsoonarediscussed.

Keywords:highbuilding,electricaldesign,thinking

中图分类号:tU97文献标识码:a文章编号:

随着科技技术的进步和发展及“以人为本”的思想的深化,高层建筑电气设计要以技术先进、实用可靠、经济合理为原则,建设时要留有一定余地,应考虑技术的先进性、网络的开放性、系统的扩展性和可靠性,尽量采用通用标准及设备,同时,高层建筑电气设计中也应当做到安全、适用、方便和环保,从而实现社会、经济和环境效益的统一。

一、高层建筑的电气设计概述

⑴高层建筑电气设计的方法。①计算电力负荷。电力负荷是设计供配电系统的重要依据,高层建筑电力负荷的计算一般采用需要系数法或负荷密度法。计算数据的准确与否直接关系着供电的可靠性,制约着电力资源的利用率。②供电电源的选择。我国高层建筑的供电电压通常采用10kv标准电压等级,视具体需要来决定独立电源的数量,一般至少需要两个独立电源并装备应急发电机组来保障供电的稳定性。③设计高低压配电系统。a.高层建筑的高压配电系统一般用两个独立供电的10kv电源采取同时供电、互为备用的方式保障供电的稳定。b.一般选用大容量的变压器来减少变压器的数量。c.除了楼层配电用混合式接线方式外多采用放射式接线方式。d.功率因数需要采用集中补偿的方式进行无功补偿,提高功率因数到0.9-0.95左右。e.动力供电和照明、生活用电分别计费。④主要设备的选择。我国现代化的高层建筑一般在主楼的地下室设置变配电室,并选用真空开关、用手车式的高压开关柜;为了防火的需要不在主楼内安设油浸式电力变压器;一般不采用固定式的低压配电屏,通常用抽屉式或手车式低压配电屏;应急发电机组已逐渐选用小巧、快速、少故障的燃气轮发电机,渐渐减少柴油发电机组的使用。⑤高层建筑的照明设计。电气照明设计要关注高层建筑装饰的需要,在满足光源、照明度、线路铺设等要求的同时也要考虑照明设施的美观,将照明价值和艺术价值相结合,并尽量选用节能的照明设备。⑥高层建筑的电梯供电。高层建筑的电梯是通行的基础工具,电梯分为服务梯、消防梯、货梯、普通客梯等种类,由于速度区别有低速、快速、高速乃至超高速之分,按照供电电源的要求有直流和交流的区别,需要设计人员根据电梯的具体需要来设计相应的电气接入问题,额外需要注意的是电梯要使用专用电缆并采用不同的两路变压器,通过电源间的切换来保障电梯供电。⑦高层建筑变电所位置的确定。变电所的位置一般处于高层建筑的底层,但基于节能的原则需要变电所尽量靠近用电负荷中心,这需要根据建筑的高度来确定变电所的具置,当高层建筑超过60楼时一般将变电所分散布置在建筑的上、中、下三个位置比较符合供电的经济性。⑧电气设计的安全防护措施。高层建筑的安全防护措施一方面要做好高层建筑的防雷接地和金属管线的接地,这两个方面与电器设备的接地统一构成接地系统,在高层建筑本身接地体的基础上安设人工接地体;另一方面要重视消防系统的设计,将消防报警和自动灭火的消防供电设计连接到高层建筑的整体设计中,确保能够科学、合理的保障高层建筑的安全。

⑵高层建筑电气设计的节能要求。经济的迅速发展对各种能源有着巨大的需求,我国电力能源的供应一向紧张。节能问题是高层建筑电气设计中必须关注的重点,这要求高层建筑的电气设计中要在满足照明、温度等实际需求的基础上,考虑经济效益避免不必要的电力消耗。

二高层建筑电气设计中应当注意的的问题

由于高层建筑自身的复杂,在电气设计中的许多环节需要结合建筑的整体需要或特殊要求,这无形中提高了高层建筑电气设计的难度。

⑴供电的可靠性难以保证。高层建筑自身的供电负荷比较大,各种电气设备特别多,需要电力支撑的功能不仅多而且复杂,这些情况在很大程度上制约了高层建筑电气设计中供电的稳定性和可靠性。

⑵动力与生活照明用电供电独立。高层建筑的照明用电一般用母线槽配电,而动力用电常常用的是放射式供电方式,与照明用电分开,双方不共同使用同一个干线。

⑶高层建筑地面的管道数量多。由于高层建筑结构上为了形成大空间,各种设备多安装在墙面上,使得地面上的管道数量非常之多。

⑷高层建筑的各种防震措施。目前我国高层建筑的施工都十分重视采取稳妥的防震措施,包括建筑伸缩缝等在建筑建构上的防震处理和各种电气设备的防震。

⑸高层建筑对消防的要求高。高层建筑由于建筑高、面积和体积大、人员多等等因素造成消防安全的隐患特别多,而且高层建筑一旦发生火灾事故,后果也特别恶劣,这些原因促使高层建筑对消防安全的要求特别高。

⑹其他方面。建筑施工过程中由于可以采用一些方法来缩短施工周期,而且建筑顶棚多采用吊顶的方式,给电气设计的具体实施工作带来了困难;另外整个高层建筑的电气管线也需要做好防火防漏电处理。

三高层建筑电气设计中存在的一些问题。

⑴电气设计的消防供电问题。消防供电常出现设计时没有采用专用的回路供电情况,将消防供电与非消防供电接引在一起,导致火灾发生时一旦切断供电将使消防供电电源也被切断。

⑵电气设计的非消防供电问题。在高层建筑的电气设计中常出现设计人员将切断非消防电源的控制模块接引在楼层照明等民用低压线路上,火灾发生时一旦切断电源将使得不是必须断电的范围也被切断电源,给居民带来恐慌。

⑶电气设计的住宅配电箱问题。电气设计人员常没有选择合适的建筑住宅配电箱进线开关,而使用带有短路等功能的断路器时导致配电级数的增加,降低供电稳定性

四高层建筑电气设计问题的对策

高层建筑的电气设计不仅要满足稳定供电的基本需求,更肩负着节约电力能源和保障人们生命、财产安全的重要责任,需要电气设计的相关人员针对上文中电气设计中需要关注的问题认真做好本职工作,保障高层建筑供电的高效、稳定和安全。针对上文中电气设计中存在的问题,特提出以下对策:

⑴电气设计需要在配电间安设消防供电专用的供电回路,由消防设备的两路低压电源接引低压配电柜的两路电源。

⑵火灾发生时非消防电源的切断应先切断发生火灾楼层的非消防电源,尽量缩小电源切断的范围。

⑶建筑住宅配电箱应选用具备隔离和同时断开中线、相线功能的进线开关。

五结语

综上所述,为了保障高层建筑供电的稳定性和安全性,需要切实做好电气设计工作。高层建筑的电气设计要结合建筑本身的需要,遵循节能安全的原则,保证供电系统能够满足高层建筑基础功能以及防火、防震、防雷的要求,保障人们的生命和财产安全。

参考文献

[1]胡隆才.现代建筑电气设计的具体方法研究[J].科技资讯,2009

[2]章楷盛,李洪伟.现代高层建筑电气设计内容分析[J].中国科技财富,2010(6):95.