分析學生公寓的節(jié)約型用電控制方法-科技論文

　　1 學生公寓用電現(xiàn)狀分析

　　不同行業(yè)之間存在不同的用電性質，也就有不同的用電負荷計算方法。人們常用的計算方法有系數(shù)法、二項式法。例如一所學校的學生公寓給每個學生宿舍配置了1.0kW的熱水器，加上日光燈、電腦、白熾燈、電風扇等用電設備，使每個宿舍產(chǎn)生2.5kW的用電負荷，整個的學生公寓一共380個宿舍，就有了950kW的用電總負荷。在進行變壓器的容量負荷系數(shù)計算時，考慮到用電負荷特殊性、電器設備開啟時間不固定，所以選擇了0.8的系數(shù)來計算，最后得出變壓器裝備容量為630kW，對此方法進行學生公寓供電設備的選擇，保證了供電設備的正常運行，但供電設備不一定會充分使用，投資也很多，不適合學校學生公寓經(jīng)濟運行的發(fā)展要求。通過對學生公寓用電情況的細致分析，可以得出如下幾條特點：在學生上課期間，學生的用電負荷較小，屬于用電的低谷階段，只有少數(shù)沒有課上的學生在宿舍使用電腦用，在學生下午下課后，學生們來到宿舍，紛紛開燈、開電腦，用熱水洗刷，此時進入到了學生公寓用電的高峰階段，等學生上床睡覺后，用電負荷迅速下降。學生公寓的負荷電熱器不是全年都在使用狀態(tài)，一般在每年的十月進入使用的高峰期，再第二年3月左右開始停用，可以根據(jù)學生宿舍的這個用電變化規(guī)律，來選用經(jīng)濟合理的供電、配電系統(tǒng)，選用相應的開關電器元件。

　　2 學生公寓用電控制實時監(jiān)測法

　　實時監(jiān)測方法需要對學生公寓的電量負荷進行實時跟蹤記錄。在監(jiān)測時間段上可以選擇全天24小時進行監(jiān)測。變壓器以及電纜的監(jiān)測工具可以選擇溫度記錄儀，它可以迅速讀取儲存讀數(shù)、當前讀數(shù)、超限次數(shù)、儲存最大值、儲存最小值。監(jiān)測方法是首先把溫度記錄探頭放在配電房的出口處以及變壓器中心處，然后把電纜放置于空氣介質里，采用多根并出的方式。根據(jù)變壓器溫度最高日的表格統(tǒng)計數(shù)據(jù)得出，最高溫度同最大功率不是同時出現(xiàn)，是由溫度、環(huán)境的不同造成的。1月份氣溫低，使學生公寓用電設備散熱迅速，變壓器輸出功率相對夏季氣溫高的時段要小。對其他季節(jié)進行用電負荷監(jiān)測，得出學生公寓的用電負荷都不大于監(jiān)測的最大負荷，它們大多處于最大負荷80%下的狀態(tài)。根據(jù)監(jiān)測結果，當出現(xiàn)最大負荷時也沒有達到原來設計的一半，學生公寓總用電容量雖大，但是分散型、小而多的負載類型，加上學生公寓電熱器溫控開關不同的設置，達到自然錯峰的效果。一年內電熱器使用時間不足全年一半，可見原來學生公寓用電設計太保守，需要改進。通過實時監(jiān)測，學生公寓的用電負荷規(guī)律就會清晰表現(xiàn)出來，為學生公寓電力增容設計做出重要依據(jù)。根據(jù)學生用電負荷的實際特點，最大限度發(fā)揮出供電設備的作用，讓供電設備能夠穩(wěn)定安全的運行。進行供電設備的選擇時，選取的變壓器需要有強迫風冷效能，然后搭配斷電、超溫報警、過載保護這些設施，電力系統(tǒng)還要具備無功補償技術，讓工作功率因素在0.9左右，使電力系統(tǒng)保持高效的運行；進行學生公寓電氣安裝時，均勻對稱分布負載，平衡三相電流；對電熱水器等設備進行定期除垢，使電熱管能夠提高發(fā)熱效率，在節(jié)省電源的同時，也減少了峰值的最長持續(xù)時間；對供電設備、配電設備進行定期維護，修護調整這些保護設備的設定值，讓這些保護設備可以常年維持正常的工作狀態(tài)。如此一來，學生公寓的整體用電量會得到有效控制。

　　3 學生公寓智能化節(jié)約用電控制法

　　長久以來，學生公寓的供電管理采用的是早停電、晚送電的限制性供電模式，這種供電模式需要大量人力物力的投入，隨著時代的發(fā)展，學生公寓需要進行開放式供電管理，智能化的節(jié)約用電控制方法開始被學生公寓采用。智能化用電管理系統(tǒng)由智能電柜、管理計算機構成，管理計算機可以展現(xiàn)出人性化的操作界面，供用電管理人員進行存儲、查詢、打印每個公寓內的用電情況、交電情況，也可以向智能電柜發(fā)出用電指標、控制命令等，管理計算機可以進行多臺智能電柜的管理工作，通過網(wǎng)絡的支持，進行多個校區(qū)、多個樓宇的用電管理。智能電柜作為用電管理系統(tǒng)的核心部門，具備智能化的微控板，上面載有每個學生公寓的管理參數(shù)、用電表格。根據(jù)管理計算機的指令可以進行總電源的斷開、接通，每個學生公寓既可以用智能電柜控制，也可以用手工來控制。智能電柜在電腦不能正常工作時仍能單獨工作，對各個分路電量進行正確計量，對用電數(shù)據(jù)、購電數(shù)據(jù)進行自動儲存，實現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)的掉電保護。在電腦存儲里還有學生公寓購電歷史數(shù)據(jù)、用電報表等信息內容。智能化用電管理系統(tǒng)采用獨特的大電流設計，適應了學生公寓用電量不斷增大的趨勢。用電管理系統(tǒng)連接到校園網(wǎng)上，學生可以通過網(wǎng)上授權終端進行自己公寓使用電費的預付，在網(wǎng)上進行用電情況的查詢。智能化用電管理法的預收費功能方面，學生通過自己房間收費終端進行交費，購買的電量數(shù)據(jù)在校園網(wǎng)上傳到管理電量人員終端，然后在學生房間剩余電量基礎上進行累加；如果學生房間的分路剩余電量是0時，智能化用電管理系統(tǒng)就會切斷這段分路的供電情況。用電計量功能是學生在用電時，用電管理系統(tǒng)可以對學生已用電量進行累加計量、在管理員終端顯示出剩余的電量。切斷電路提示功能，系統(tǒng)可以對分路的剩余電量設定出最低報警電量，例如5度、10度，通過電話語音提示學生最低的剩余電量。退費管理功能在學生畢業(yè)時，智能化用電管理系統(tǒng)可以打印出分路退費的明細表格。數(shù)據(jù)調換功能在學生需要集體房間調換時，把剩余電量進行轉移。惡意用電保護功能指學生使用學校禁止的電熱棒、電爐時，智能化管理系統(tǒng)會及時識別并切斷該房間的電源。學生公寓智能化用電管理屬于單片機微控技術，可以保證學生的用電安全，對學生公寓用電情況進行自動化智能控制管理，提高了學生公寓用電管理的功能，使人機對話、供電管理更加直觀、更加具有人性化。具體管理時，需要管理人員根據(jù)現(xiàn)場情況，利用智能供電管理系統(tǒng)界面操作，對學生公寓整個用電環(huán)境管理設置，例如管理每個公寓內的學生用電器類型、最大用電負荷等，當有違規(guī)現(xiàn)象出現(xiàn)時，智能電柜識別功能對違規(guī)房間進行限電管理。當學生改正用電違規(guī)時，智能電柜負載識別后，再對此公寓進行正常供電，使學生公寓用電管理做到自動化管理。管理計算機智能電柜的電量余額、繼電器狀態(tài)、實時功率、異常記錄、日用電量可以讓管理人員方面檢查，管理人員對智能電柜的繼電器斷合、設定房間號、校時、設定用電配額，對晚上斷電時間、早上接電時間、全體送電進行設定。在機房內利用管理計算機設定特殊的房間。在計算機軟件上連接數(shù)據(jù)庫，進行數(shù)據(jù)的查詢、存儲、報表打印。其他原因造成非正常跳閘情況，學生公寓用電管理人員通過查詢瞬間功率，發(fā)掘問題出現(xiàn)的原因，然后對這種違章用電行為進行杜絕。每個學生公寓內的用電情況都可以進行控制查詢，智能電柜對每個公寓內用電量自動計費、計量，自動結算電量，智能電柜的檢測精度保持在2.0級左右。智能電柜在負載識別功能方面、異常判斷功能方面、欠費自動停電功能方面、過載判斷功能方面都需要用電管理人員進行計算機設定，備電系統(tǒng)在正常用電系統(tǒng)停電時自動投入使用，使重要的數(shù)據(jù)保持完整。

　　4 結論

　　國家制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，每個單位和個人都需要做出節(jié)約能源的貢獻，現(xiàn)代的學生公寓用電管理方面也需要進行節(jié)約型用電控制管理，通過學生公寓智能化的用電管理系統(tǒng)以及實時監(jiān)測管理，使學生公寓用電管理水平得到提高，也解決了學生公寓電力安全隱患以及電力資源浪費的情況，降低了用電管理人員的工作強度，開啟了學生公寓用電管理的新時代。

文章來源于《科技傳播》雜志2012年第19期