導(dǎo)語：供配電控制教學(xué)體系設(shè)計一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、引言

隨著電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)的快速發(fā)展和向各個領(lǐng)域的延伸，逐漸影響著人類的生產(chǎn)方式和生活方式，給人類帶來了非常大的便利。智能化建筑就是在這一形勢下出現(xiàn)并得到了快速發(fā)展。在智能化建筑中樓宇智能化控制系統(tǒng)在建筑中占有非常重要的地位，而其中的供配電系統(tǒng)承擔(dān)了向整個建筑物中各種用電設(shè)施提供安全和可靠電能的重要任務(wù)。

1.建筑供配電自動控制教學(xué)系統(tǒng)概況

“成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建筑實訓(xùn)中心構(gòu)建”是“2006年四川省高等教育教學(xué)科研”項目之一。該項目主要構(gòu)建建筑設(shè)備綜合管理系統(tǒng)，包含“火災(zāi)自動報警及聯(lián)動消防模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)”、“樓宇設(shè)備綜合管理模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)”、“安全防范模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)”和“中央監(jiān)控及綜合管理實訓(xùn)系統(tǒng)”等四大系統(tǒng)，它主要服務(wù)于高等職業(yè)技術(shù)教育“建筑電氣專業(yè)”、“樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)”和其他相關(guān)專業(yè)。“建筑供配電自動控制教學(xué)系統(tǒng)’，是“樓宇設(shè)備綜合管理模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)’，中的一個子系統(tǒng)。

2.建筑供配電自動控制仿真教學(xué)系統(tǒng)概況

本系統(tǒng)的設(shè)計采用了實際工程與現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合的模式。不僅考慮到整個實訓(xùn)中心各個系統(tǒng)中用電設(shè)施的用電負荷實際需要(滿足工程應(yīng)用安全【文章編號』1814一9723(2008)04一0041一03性、可靠性和合理性要求)，能夠直接實現(xiàn)現(xiàn)場配電，還要使系統(tǒng)類型和設(shè)備更全面，盡量滿足教學(xué)要求和教學(xué)需要，讓學(xué)生在實訓(xùn)中能充分了解“建筑供配電自動控制系統(tǒng)’，在樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的作用和實際應(yīng)用。本系統(tǒng)具有以下特點:(1)供電功能:根據(jù)實際工程負荷要求，滿足實訓(xùn)中心內(nèi)用電;(2)自動控制功能:采用PID控制原理對供配電系統(tǒng)實現(xiàn)運行過程的自動控制、故障顯示及報警、運行參數(shù)的自動測試、顯示和備用電源運行的自動控制等功能;(3)系統(tǒng)集成功能:利用WINCC組態(tài)軟件實現(xiàn)供配電系統(tǒng)與中央監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動，通過局域網(wǎng)實現(xiàn)對供配電系統(tǒng)的遠程控制和運行狀態(tài)的監(jiān)控，實現(xiàn)樓宇設(shè)備綜合管理模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)的集中控制和統(tǒng)一管理的目的。

3.建筑供配電自動控制的教學(xué)結(jié)構(gòu)

“建筑供配電自動控制教學(xué)系統(tǒng)”作為“樓宇設(shè)備綜合管理模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)”中的一個子系統(tǒng)主要有以下幾部分組成。

(1)供配電系統(tǒng)實訓(xùn)基地面積為160砰，由“安全防范模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)”、“中央監(jiān)控及綜合管理實訓(xùn)系統(tǒng)”等9個子系統(tǒng)組成，基地內(nèi)主要動力設(shè)備有空調(diào)系統(tǒng)中的制冷機組和空調(diào)機組、消防系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)中的水泵等各種設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計中為了保證基地內(nèi)用電負荷及用電安全的需要和結(jié)合實際工程中用電設(shè)備的供電可靠性要求，本系統(tǒng)采用低壓進線，雙電源三相四線制供電方式，對作為獨立供電用戶的子系統(tǒng)采用放射式的配電方式，為了保證系統(tǒng)的運行安全，對每條回路單獨設(shè)立保護裝置，以減小故障影響范圍。本系統(tǒng)原理圖如圖1所示;圖2為利用w1NCC軟件開發(fā)的上位機仿真的供配電系統(tǒng)運行狀態(tài)流程圖。

(2)供配電自動控制系統(tǒng)該系統(tǒng)可以實現(xiàn)現(xiàn)場就地操作和遠地自動控制操作的自由轉(zhuǎn)換。就地操作采用實物操作界面(如圖l所示)，遠地自動控制操作采用觸摸屏界面操作(如圖3所示)和分站上位機操作(如圖2所示)兩種方式。內(nèi)部控制算法采用的是PID算法。通過就地操作和遠地操作相結(jié)合的模式，模擬當(dāng)今先進的供配電系統(tǒng)，達到讓學(xué)生能從感性和實際操作中學(xué)會供配電自動控制系統(tǒng)的相關(guān)知識和技能。在教學(xué)過程中能觸發(fā)學(xué)生的軟件設(shè)計靈感，提高學(xué)生對課程的興趣度以及對工作崗位的認知度。

(3)系統(tǒng)的集成本系統(tǒng)在設(shè)計上相對獨立，但作為整個實訓(xùn)系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)應(yīng)具有與其他系統(tǒng)共享資源的能力，該資源即包括有硬件資源也包括有信息資源。本系統(tǒng)通過分站上位機與中央監(jiān)控系統(tǒng)的主機相連，在分站上位機和BMS服務(wù)器兩者之間采用TC即P通信協(xié)議來實現(xiàn)連接，在分站下位機與上位機之間采用RS422總線連接，通過綜合實驗平臺的瀏覽器的操作軟件，直接監(jiān)控供配電系統(tǒng)的啟動控制、運行調(diào)節(jié)和故障顯示報警等內(nèi)容，系統(tǒng)集成圖如圖4所示。

4.教學(xué)實訓(xùn)平臺的構(gòu)建

該系統(tǒng)作為教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備，其主要作用是服務(wù)于教學(xué)。基于高等職業(yè)技術(shù)教育學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是生產(chǎn)、管理、建設(shè)、服務(wù)一線的高級技術(shù)應(yīng)用型人才，所以在教學(xué)中注重學(xué)生實際動手能力的培養(yǎng)。系統(tǒng)設(shè)計突出教學(xué)應(yīng)用的目的，它不僅可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行過程的教學(xué)演示，也能實現(xiàn)學(xué)生的實物操作。該系統(tǒng)的所有電器設(shè)備和線路可以根據(jù)教學(xué)要求現(xiàn)場拆卸、組裝和組合，并能進行故障模擬和檢測。將仿真與工程實際和實物相結(jié)合，使學(xué)生能夠理論與實踐相結(jié)合，進一步提高學(xué)生的實際動手能力和分析問題與解決問題的能力。本系統(tǒng)主要實訓(xùn)內(nèi)容如下:實訓(xùn)1建筑供配電系統(tǒng)的組成形式及工作原理實訓(xùn)2建筑供配電系統(tǒng)運行方式的轉(zhuǎn)換控制實訓(xùn)3建筑供配電系統(tǒng)運行參數(shù)的監(jiān)測顯示和監(jiān)測方法實訓(xùn)4建筑供配電系統(tǒng)故障類型、故障監(jiān)測和故障消除方法實訓(xùn)5設(shè)計一個簡單的配電系統(tǒng)該實訓(xùn)項目既能仿真實訓(xùn)也能進行實物操作，通過上述項目的訓(xùn)練，學(xué)生能夠熟悉建筑供配以上是筆者參加“成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建筑實訓(xùn)中心構(gòu)建”項目關(guān)于建筑供配電自動控制教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的一些體會。該實訓(xùn)中心的各個系統(tǒng)已在我校04級、05級“樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)”實踐教學(xué)中開始使用，且教學(xué)效果良好。