楼宇智能用电能量管理系统设计方法分析

楼宇智能用电能量管理系统设计方法分析

花潇

国网太原供电公司 030012

摘要：近些年来我国经济领域的发展速度相对较快，同时也伴随着我国能源方面的消耗不断的增加尤其是电能资源。结合实际情况来讲目前我国楼宇建筑内对于电力资源方面的能耗在社会活动中占有相对较大的比重。同时我国在经济领域的不断发展的影响下城市化水平也在不断的提高，从而造成了楼宇建筑在电力资源方面的消耗将逐渐的提高，并且在社会能耗放慢的比重也越来越大所以对于楼宇用电能量方面的管理系统具有深远的影响。

关键词：楼宇建筑；智能化；用电；能量控制

引言

智能化建筑是在智能化城市理念的基础上发展而来的，是智能化技术与建筑设计理论有机结合的产物，是随着社会科学技术发展与居民的需求而发展的，多采用智能化技术对建筑功能进行优化设计，使得建筑物的功能体系更加完善和优化，提升了建筑物的智能化。因此，在建筑智能化系统中必须涉及电气节能优化设计以及运行维护技术，为保障智能化建筑的良好运行以及节能降耗奠定基础。

1楼宇用电能量控制系统的架构概述

对于楼宇其用电能量方面的控制系统来讲其是有若干个子系统组成的：第一，楼宇自动化控制系统，其中主要涉及到空调系统还有楼宇各单元的照明系统还有空气方面的检测系统以及配电监控等方面的系统。第二，则是风电光伏子系统，该系统主要是针对楼宇建筑在今后大量采用清洁环保能源的阶段。第三，V2G系统，该系统主要的功能在于将电力能源的新能源汽车视为了移动存储能量的单元进行与电网的对接，以此使得电网还有电动新能源车辆建立起双向的互动联系从而可以进行对负荷展开有效的平衡调节作用。第四，智能变电站系统，反应了APF还有SVG+技术方面对于楼宇建筑内部的电能资源质量方面的提高。第五，空调系统，体现了地源热泵还有吸附式的空调等系统成为新的负荷式用电设备完成的智能化用电概念还有能量方面的有机结合使用。对于楼宇智能用电能量管理系统的子系统来讲其集成活动主要涉及到了对楼宇建筑内相关数据信息的收集还有处理分析还有反馈等方面的功能。并且楼宇智能用电能量管理系统的若干子系统在数据信息方面收集还有处理以及分析的结果作为机型对楼宇用电方面的规划参数，同时采用联动控制展开对所有的子系统的有效管控从而实现楼宇用电方面的科学化与节能化。

2关于楼宇用电能量控制系统的设计分析

2.1智能化建筑照明系统节能优化设计

照明系统是建筑能耗较高的一个电气系统，在建筑平时的运行过程中，需要利用照明系统的情况较多，而且存在较高的能源浪费现象，需要提高对建筑照明系统节能优化设计的重视。在智能化建筑的照明系统节能设计要求下，应通过合理选用镇流器和电容器，提升照明系统运行功率。同时应选择节能灯具，包括LED灯和节能荧光灯等，相比于传统灯具，节能灯具在实际运行过程中的能耗水平非常低，而且具有保护视力等功能，应在智能化建筑设计中推广使用。为了进一步降低智能化建筑的照明系统能耗，还要在建筑空间布局方面进行优化调整，尽可能提高自然采光率，通过充分利用自然光线，减少建筑照明系统的使用时间。

2.2关于现场设备层方面的设计

现场设备层对于楼宇建筑智能用电能量管理系统来讲其属于极为关键性的硬件方面的平台，其在楼宇建筑智能用电能量管理系统中为系统提供数据方面的支持。对现场设备层予以科学合理的设计成为了楼宇建筑智能用电能量管理系统的重要前提。对于楼宇现场设备层来讲其相关设备主要包括具有对用电量信息收集能力的智能仪表设还有不同类型的运行装置。

2.3空调系统的节能

空调系统是智能化建筑的典型代表之一，通过空调系统的自动调节作用实现对室内温度的控制目的，也是夏季、冬季使用频次较高的电气系统之一。因此，空调系统是智能化建筑的另一主要耗能系统，采用优化部署实现节能目的是十分有必要的。与传统的建筑系统相比，空调系统具有较高的能耗水平，主要由空调负荷变化调节不及时所致，导致浪费了大量的电力。在现阶段空调系统优化节能设计中，对空调系统的出力进行了及时调节，在保障环境调节需求的基础上逐步实现了节能需求，即优化了空调系统的运行效益。此外，在空调节能设计中增加了对新风量控制调节系统，即对自然界的热源和冷源的利用率更高，逐步实现了节能降耗的目的。

2.4通信层系统的设计

结合实际情况来讲，楼宇建筑的智能用电能量管理系统连接的相关设施其在种类上相对较多，在建设的过程中采用的物理接口还有协议在种类上相对较多同时存在一定的差异，并且其在运行工程中所传输的数据的类型也存在一定的差异。对于楼宇建筑智能用电能量管理系统来讲其中各个设备都需进行数据方面的测量还有设备具体的运行状况信息传输到通信网关设备内从而保障楼宇建筑内的智能用电能量管理系统的可维护以及可以扩展的性能。通信网关设备采用相应的通信协议展开有效的分析，同时把各个类型的数据根据设定的次序转换成标准的通信协议，将数据传输到楼宇建筑智能用电能量管理系统内部的监控管理层中。

2.5智能化建筑再生能源系统优化设计

在智能化建筑节能设计过程中，应在努力降低各类用电系统实际能耗水平的同时，积极利用再生能源技术，减少不可再生能源的消耗。目前太阳能发电技术和风能发电技术等已经较为成熟，并在智能化建筑中得到了一定范围的应用。比如使用最广泛的太阳能热水技术，可以通过设置太阳能收集和转换装置，满足建筑热水供应方面的需求，减少传统热水器的能源消耗。在空调系统设计方面，还可以与地源热能技术配合使用，将大地浅层作为热源或冷源，满足室内环境调节需求。在智能化建筑的设计过程中，应关注于再生能源技术的使用，广泛代替不可再生能源，满足人们的实际用电需求。只有综合采用各方面节能优化措施，才能实现对智能化建筑能耗水平的有效控制，从而推动智能化建筑产业的发展。

2.6用电设备在节能优化与运行维护中的应用

智能化建筑虽然提升了建筑的智能化程度，对提升建筑的功能有积极的作用，但是智能化建筑使用的电气设备类型极多，负荷水平较高，与传统建筑相比，其能耗也较高。因此，为了实现节能降耗目的，必须根据建筑各项功能差异采取节能设计，如智能化门禁系统、消防监控系统、高清摄像监控系统等。在节能优化设计中应根据各类用电设备的负荷水平进行合理预估，尽可能地采用节能材料、设计节能控制电路等，尽可能地降低各项系统的能耗水平。用电设备的定期维护是提高设备正常运转的基础，也是保障用电设备正常运转的基础，因此，必须根据设备用电频次等制定合理的定期维护计划，使得用电设备始终处于良好的运行状态中。

结束语

综上所述，经过对楼宇建筑内的相关设备的运行状况还有用电负荷方面的具体分析以及相关的历史用电数据方面的分析,根据现实情况中运行负荷需求还有现实生活中的具体电价方面的结构,以及新的能源供电模式和新型的用电设备配置,选择和制定能耗控制管理方案,在整体上对供用电设备进行协调控制,以实现楼宇用电的智能化,让终端用户直接感受到智能电网带来的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]叶必朝,钮鑫.建筑用电智能检测与电力服务研究[J].电子世界,2019(23):33-34.

[2]王嘉伟.物联网技术在智能建筑中的应用探讨[J].智能城市,2019,5(15):18-19.

[3]白杨.建筑用电设备物联网系统智能终端的研究[J].智能建筑与智慧城市,2018(10):50-51.

[4]张昱昊.物联网建筑智能用电系统的设计与实现[J].住宅与房地产,2018(25):68.

[5]鞠明远.基于光伏供电的智能楼宇用电策略[D].山东建筑大学,2018.