摘 要：針對建筑電氣系統(tǒng)之中節(jié)能設計內容與綠色建筑電氣技術應用的問題，首先分析了建筑工程電氣節(jié)能設計的主要內容，分別為確保三相平衡、提升功率因數(shù)、控制諧波含量。其次，研究了綠色建筑電力技術，涉及太陽能技術、光伏建筑一體化技術、建筑能耗監(jiān)控技術。總結了建筑電氣節(jié)能設計和綠色建筑電氣技術的實際應用，包括綠色節(jié)能技術在動力系統(tǒng)、照明設計、暖通空調之中的應用。
關鍵詞：跟蹤并監(jiān)控建筑物內部各種電氣設備實際能源消耗情況的目標。依托于專業(yè)技術人員和系統(tǒng)的支撐，可以根據(jù)實際情況調控建筑物內部的光源系統(tǒng)，不僅如此，借助高級傳感器裝置，還能夠實現(xiàn)自動化控制建筑物內部照明設備明暗程度的目的，在一定程度上，還可以按照實際使用需求，控制建筑物中的電梯等多種類型的電氣設備。不過，我國當前還未實現(xiàn)建筑能耗監(jiān)控技術的廣泛應用與普及，僅在一些商業(yè)場所中實現(xiàn)了應用。
3 建筑電氣節(jié)能設計及綠色建筑電氣技術的實際應用
（1）動力系統(tǒng)中綠色節(jié)能技術的應用電動機是支撐家用電器設備和大型電力設備可以
始終維持在正常運行狀態(tài)下的關鍵要素，同時，它也是動力系統(tǒng)的重要組成部分。通常情況下，確保電動機的穩(wěn)定、可靠運行需要大量的電力能源作為支撐，基于這種情況，在落實建筑電氣節(jié)能設計的過程中，須得針對電動機展開相應的設計，從而實現(xiàn)電力能源損耗規(guī)模的充分縮減。
在這個過程中，，需要確保動力系統(tǒng)中選用的電動機足夠合理，盡量選擇一些效率較高的電動機設備，同時不斷優(yōu)化電動機控制形勢，很大限度的降低電動機處于空載和負載狀態(tài)下?lián)p耗的電力能源，實現(xiàn)電動機運行質量和效率的提升；第二，需要確保動力系統(tǒng)中選用的電動機設備的使用型號足夠合理，設計人員應當在與建筑工程電氣設備的具體使用需求和環(huán)境進行有機結合的基礎上，分析并評估電動機的符合要求，基于不同使用型號電動機的負荷特點，同時充分遵循經濟性選擇，確保選用的電動機可以在滿足使用需求的前提下，消耗少的能源。
（2）照明設計中綠色節(jié)能技術的應用
電力是保障建筑工程項目規(guī)劃和建設順利落實的關鍵所在，不過，在研究實際情況之后可以發(fā)現(xiàn)，由于電氣設備依舊存在相應的問題，難以與節(jié)能的要求相匹配，這也意味著可持續(xù)發(fā)展目標無法實現(xiàn)。在實際開展建筑電氣節(jié)能設計過程中，照明設計是其中的重要一環(huán)，為了確保這一部分能夠切實做到節(jié)能環(huán)保，設計人員應當借助有效手段對自然光進行很大限度的利用，將人造照明的使用時間盡可能地縮短。與此同時，建筑物中所使用的照明燈具也應當盡可能地選擇節(jié)能燈具，從而實現(xiàn)有效控制照明過程中消耗電能的目的。
此外，還可以與建筑物中各個功能區(qū)的實際特點進行深度融合，確保設計的照明系統(tǒng)能夠滿足相應區(qū)域的實際使用需要。值得一提的是，在設計建筑照明方案之時，需要科學利用一些具備較高光通量的照明燈具，提升整體光能利用率。
（3）暖通空調中綠色節(jié)能技術的應用
為了與當前我國的生態(tài)文明建設理念相契合，在進行建筑電氣節(jié)能設計的過程中，應當與新形勢所提出的現(xiàn)實要求進行充分結合。就現(xiàn)階段建筑電氣設計的情況來看，在應用自動控制時還存在著一定的問題和缺陷，比較典型的一項表現(xiàn)即為空調系統(tǒng)和供暖通風系統(tǒng)在實際應用期間存在能源消耗規(guī)模較大的現(xiàn)象，暖通空調是建筑物中能源損耗嚴重的一個方面。
基于這種情況，應當嚴格控制建筑工程項目中包含的暖通系統(tǒng)，這能夠直接影響到節(jié)能環(huán)保目標的落實效果。
為此，開發(fā)人員應當與低電流工程師展開緊密合作 ， 逐 步 改 良 HVAC （ Heating Ventilating Air Conditioning）接口，通過智能接口的應用準確監(jiān)測并分析風速和空調溫度等內容。同時，在空調接口之處，還應當進行低電流傳感器的安裝，從而做到監(jiān)督和控制能源消耗的實時化，達成節(jié)約能源的目的。
4 Acrel-EMS企業(yè)微電網能效管理平臺
4.1概述
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態(tài)體系Acrel-EMS企業(yè)微電網能效管理平臺通過在企業(yè)源、網、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)安裝保護、監(jiān)測、分析、治理裝置，用于監(jiān)測企業(yè)能耗總量和能耗強度，重點監(jiān)測主要用能設備能效，保護企業(yè)運行安全可靠，提高企業(yè)能效，為企業(yè)的能效管理提供科學、精細的解決方案
4.2應用場所
適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設計、施工和運行維護。
4.3系統(tǒng)架構
AcrelEMS企業(yè)微電網能效管理平臺，采用B/S架構，集成Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)與Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，企業(yè)微電網能效管理平臺實現(xiàn)了從35kV配電到0.4kV用電側的整體監(jiān)控，提供變電站綜自系統(tǒng)，電力監(jiān)控，電能質量監(jiān)測，電氣保護，電能統(tǒng)計。對企業(yè)的用電管理起到的幫助。
4.4系統(tǒng)功能
4.4.1實時監(jiān)測
綜合看板
系統(tǒng)提供低壓配電監(jiān)測大面板，提供變電站和光伏電站運行情況展示，通過地圖顯示各電站具體位置，并展示目前告警數(shù)目和具體信息。
?地圖支持放大縮小且響應迅速。
?報警信息支持輪播功能。
4.4.2 35kV配電系統(tǒng)
系統(tǒng)提供35kV/10kV一次系統(tǒng)圖展示全站電氣主接線圖（支持縮放方式）包括顯示設備運行狀態(tài)、各主要電氣量(電流、電壓、頻率、有功、無功)等的實時值。
圖 35kV變電站綜合自動化系統(tǒng)界面圖
4.4.3變電所運行看板
展示單個變電站運行狀況，并提供系統(tǒng)一次圖。
變電站基礎信息維護，包括變壓等級，裝機容量，申報需量，變壓器數(shù)量等。
?提供變電所實時負荷曲線查詢，數(shù)據(jù)實時刷新。
?提供變電站分時段用電今日昨日對比柱狀圖。
?提供低壓側系統(tǒng)一次圖，數(shù)據(jù)實時刷新。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺變電所運行看板界面圖
4.4.4直流屏監(jiān)測
提供直流屏遙測數(shù)據(jù)，一/二路交流電壓監(jiān)測。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺直流屏監(jiān)測界面圖
4.4.5 變壓器監(jiān)測
展示所選變壓器實時負載率，頻率，三相電壓電流，三相繞組溫度，電壓/電流不平衡度。提供負載率、有功功率、無功功率曲線。如圖7.3.6所示。
?數(shù)據(jù)實時刷新，響應迅速。
?支持三相功率曲線同時展示。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺變壓器監(jiān)測界面圖
4.4.6電能質量穩(wěn)態(tài)監(jiān)測
提供電能質量檢測儀所采集數(shù)據(jù)，如電壓值，偏差率，諧波畸變率，電流值，分相功率，總功率等。如圖所示。數(shù)據(jù)實時刷新，響應迅速。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺電能質量穩(wěn)態(tài)檢測界面圖
4.4.7電能質量諧波監(jiān)測
通過柱狀圖展示電能質量檢測儀諧波和間諧波各頻譜。如圖7.4.3所示。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺電能質量諧波檢測界面圖
4.4.8數(shù)據(jù)采集和存儲
4.4.8.1數(shù)據(jù)采集和處理
圖 數(shù)據(jù)采集界面圖
監(jiān)控系統(tǒng)通過通信管理機實時采集模擬量、狀態(tài)量等信息量；通過公共接口設備接受來自其他通信裝置的數(shù)據(jù)，具有單獨配置通信采集點信息的模塊，不與數(shù)據(jù)庫等其它部分相關聯(lián)，并獨立運行。
對所采集的實時信息進行數(shù)字濾波、性檢查，工程值轉換、信號接點抖動、刻度計算、人工置入等加工。從而提供電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等各種實時數(shù)據(jù)，并將這些實時數(shù)據(jù)帶品質描述傳送至站控層和各級調度。
4.4.8.2數(shù)據(jù)庫的建立與維護
圖 數(shù)據(jù)庫建立與維護界面圖
數(shù)據(jù)庫分為實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫存儲監(jiān)控系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)，其數(shù)值根據(jù)運行工況的實時變化而不斷更新，記錄被監(jiān)控設備的當前狀態(tài)；歷史數(shù)據(jù)庫對于需要長期保存的重要數(shù)據(jù)將存放在歷史數(shù)據(jù)庫中。提供通用數(shù)據(jù)庫，記錄周期為1min、5min、30min、60min任意調節(jié)。歷史數(shù)據(jù)實現(xiàn)在線滾動存儲5年，無需人工干預。所有的歷史數(shù)據(jù)轉存到光盤或磁帶等大容量存儲設備上作為長期存檔。對于狀態(tài)量變位、事件、模擬量越限等信息，按時間順序分類保存在歷史事件庫中，并保存10年，以供查詢。
4.4.8.3調節(jié)與控制
圖 變電站綜自系統(tǒng)調節(jié)與控制界面圖
操作員對需要控制的電氣設備進行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)具有操作監(jiān)護功能，允許監(jiān)護人員在操作員工作站上實施監(jiān)護，避免誤操作。
原則上間隔層控制和設備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執(zhí)行，并在站級層設置操作員、監(jiān)護員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式。
納入控制的設備有：
a） 35kV及以下斷路器；
b） 35kV及以下隔離開關及帶電動機構的接地開關；
c） 站用電380V斷路器；
d） 主變壓器分接頭；
e）繼電保護裝置的遠方復歸及遠方投退連接片。
4.4.8.4 微機五防閉鎖
圖 變電站綜自系統(tǒng)微機五防界面圖
具備全站五防閉鎖功能。具有防止誤拉、合斷路器；防止帶負荷拉、合開關；防止帶電掛接地線；防止帶地線送電；防止誤入帶電間隔的功能。
配置獨立于監(jiān)控系統(tǒng)的專用微機五防系統(tǒng)。遠方操作時通過專用微機五防系統(tǒng)實現(xiàn)全站的五防操作閉鎖功能，就地操作時則由電腦鑰匙和鎖具來實現(xiàn)，同時在受控設備的操作回路中串接本間隔的閉鎖回路。專用微機五防系統(tǒng)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)共享采集的各種實時數(shù)據(jù)，不獨立采集信息，采用相互通信的間隔層測控裝置實現(xiàn)。
4.4.9系統(tǒng)運行
4.4.9.1儀表通訊狀態(tài)
儀表通訊狀態(tài)主要用于監(jiān)測目標站點的儀表設備數(shù)據(jù)是否正常交互、是否有離線發(fā)生、何時離線與數(shù)據(jù)交互中斷的持續(xù)時間等內容，為用戶初步判斷設備通題提供依據(jù)。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺設備通信界面圖
4.4.9.2 網關通訊狀態(tài)
網關通訊狀態(tài)主要用于監(jiān)測目標站點的網關設備數(shù)據(jù)是否正常交互、是否有離線發(fā)生、何時離線，為用戶初步判斷網關通題提供依據(jù)。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺網關通信狀態(tài)界面圖
4.5系統(tǒng)硬件配置
4.5.1電力監(jiān)控、電能質量、電動機管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
4.5.2智能照明系統(tǒng)
4.5.3電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
4.5.4消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)
4.5.5防火門監(jiān)控系統(tǒng)
4.5.6消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)
5 總結
綜上所述，對于建筑電氣系統(tǒng)這一建設內容而言，設計工作在其中承擔著前期規(guī)劃的職責，為了能夠切實實現(xiàn)節(jié)約能源、降低損耗的目的，做到建筑電氣節(jié)能設計工作。
現(xiàn)如今，在人們逐漸樹立起生態(tài)環(huán)保理念的背景之下，建造綠色建筑已經成為建筑領域發(fā)展的一項重點，而節(jié)能即為綠色建筑的一項硬性指標。為了切實滿足這項要素，建設人員應當注重多種節(jié)能設計內容和綠色建筑電氣技術的應用，同時在多個方面之中做到綠色節(jié)能技術的充分應用，促使建筑物真正成為節(jié)能、環(huán)保的新型綠色建筑。
參考文獻
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[4]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版本
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更新時間：2023-03-16 
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