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摘要建筑智能化是科学技术发展必然带来的结果，但是建筑物的的智能化是以建筑管理系统、办公系统和通信系统的自动化为核心的，其正常运转则需要配电系统作为基础。所以对变配电系统的智能化设计进行研究就具有十分明显的现实意义。
关键词智能化设计；专家系统；变配电系统
Abstract：The intelligent building is the inevitable consequences of the development of science and technology, building intelligent based on the automation of building management systems, office systems and communications systems as the core, its proper functioning distribution system as a basis. Research on intelligent design of power distribution systems has a very clear practical significance.
Key words： intelligent design; power distribution systems expert systems
中图分类号：TB381 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
建筑智能化是科学技术发展必然带来的结果，是人们对建筑管理效率、效益提高的内在要求。智能性也因其优越性，也被日益广泛的应用，但是建筑物的的智能化是以建筑管理系统、办公系统和通信系统的自动化为核心的，其正常运转则需要配电系统作为基础。但是由于传统的配电系统运行性能不理想，容易出现失误，同时由于其继电保护装置装置、电压互感器和断路器采用的结构为机械触点结构，对测量和控制系统又是建立在模拟信号的条件上，所以实现系统的智能化设计和系统的智能化就成为了最佳的选择。
建筑变配电系统智能化设计
变配电系统是楼宇自动化管理系统所涉及的众多子系统中的一小部分，不过由于其特殊地位，变配电系统的安全有效运行却是整个建筑各个系统能否有效运行基础。因为一旦该系统出现了故障，那么整个建筑将无法运转，甚至是处在瘫痪状态。因此在设计的时候就需要设计出一个安全、经济、可靠和使用的变配电系统。
1.计算机辅助设计
计算机辅助设计是一门集计算机数据库、图形学、网络通讯学等于一体化的综合应用了多门学科的新技术。如今计算机辅助设计获得了广泛的应用，其将设计者的创造力及判断力和计算机的快速准确的处理能力有效的结合起来，可以提高设计功效，缩短设计周期，同时也优化了设计的成果。传统的计算機辅助设计技术在图形绘制上和数值计算上扩展了人的能力，提高了工作效率，但是在智能化的设计方面却有所欠缺，因此为了有效提供计算机技术的支撑，因此传统的计算机辅助设计就需要向智能计算机辅助设计方向。不过根据我国目前的智能计算机辅助设计发展还比较落后，所以专门针对配电系统的计算机辅助设计开发的软件比较少，尽管已有的商用的设计开发软件在图形、计算等方面都比较强大，但因为将绘图和计算功能分离开来，使得难以满足智能化设计的要求。为此，需要在设计的时候需要充分利用AutoCAD软件的可扩展开发的特点，并结合变配电在建筑中工作具有的特点，发展集成化、标准化、开放式和智能化的变配电计算机辅助设计系统，以满足建筑变配电工程智能化设计的需要。
建筑物变配电设计流程
1）计算负荷与无功补偿
计算负荷是指导体中通过一个等效的负荷时，导体通过实际变动负荷时其产生的最高温与其最高温升正好相等时的负荷。计算负荷是选择变压器容量、导线截面、供电系统、仪表量程和电器设备的依据，也是确定继电保护的重要数据。其计算正确与否直接决定了导线电缆和电器设备是否经济合理。因此，对负荷计算的准确就成为了变配电设计的前提，也是系统经济、安全有效运行的手段。无功补偿是为了节约电能、改善变配电设备利用情况、提高电能质量、减少损耗，从而提高功率因数而采用的。通常是采用同步电动机和静电电容器进行无功补偿。
短路电流计算
短路会产生非常严重的后果，比如导体温度升高损坏绝缘，致使电器设备部鞥呢正常工作。为了避免和减轻此类严重后果，以及防止故障的进一步扩大，就必须要对短路电流进行计算。
线路及设备选择
首先是对变压器的选择，包括对台数、容量的确定。其次是开关器的选择，主要包括熔断器、断路器、负荷开关和隔离开关，对开关器的选择既要保证开关器的正常工作，还需要确保系统在出现故障时能够承受短时间的故障电流。第三，对导线截面的选择，导线截面的选择过大会增加有色金属的消耗，增加投资，过小则会使电能传输质量和运行经济效果低下，因此，在选择时就需要注意：在正常负荷下长期运行，能承受故障电流，满足线路电压损失和机械强度要求，运行效率经济可靠。
变配电所选址于布置
现代建筑具有高、大、密的特点，因此，建筑用电相对比较集中，因此，变配电所的选址在减少输配电缆、节约有色金属和电线具有重大意义。因此，变配电所选择应当遵循安全运行原则和经济效益原则。根据用电负荷状况和周围环境情况对配变电所的形式进行综合确定。对于变配电所的布置，内容主要包括对变压器室、中压配电室、低压配电室、电容器室的布置等。对于这些布置，需要根据相关的变配电系统的相关要求和原则具体进行。
室内配电线路
进户线到室内各个用电设备之间的线路被称之为室内线路，一般为低压线路，包括进户线和户内线。室内的低压线路采用的导线和电缆应当选择绝缘性能好的导线和电缆。室内线路敷设有明敷和暗敷两种形式。室内的线路敷设方式比较常见的敷设方式有线槽布线、电缆布线和绝缘导线穿管敷设三种方式。
建筑物变配电设计流程中的相关环节都需要计算机辅助设计系统进行计算，并将相关的参数存储到设计模型的数据库中，因此要实现良好的智能化设计，就需要一个良好的智能计算机程序的专家系统就成为了一个比较理想的选择。专家系统是人工智能应用和研究最广泛和活跃的领域之一，其内部包含了大量的某个领域的专家级水平的知识和经验。
变配电专家系统的设计
对建筑物的变配电工程设计包含了大量的计算、分析以及对图形的绘制。因此在这个过程中，引入专家系统，减少因为模型的复杂、设计内容繁多以及计算和数据量比较大为设计人员带来繁重工作量。进而提高设计工作的效率，有效实现变配电工程智能化的设计与应用。
变配电专家系统模拟变配电工程领域内设计专家进行设计的计算机程序。其构成包括了推理机，工作存储器，知识库，人-机交互界面和解释机五个部分。专家系统对变配电工程智能化设计的在各个模块都有非常重要的作用。比如在计算模块，通过从数据库中查找封装在电气图元中的参数，然后在系统中调用相应的模块进行计算分析，进而减少设计人员的人工操作，实现智能化。
建筑变配电智能化设计发展迅速，这固然和我国建筑业的快速发展有关，但智能化的设计与应用还有待不断的完善和提高，目前对其还只是处在研究和实验的阶段，可以说我国建筑变配电智能化设计还有很长的一段路要走。
参考文献
[1]肖人彬 陶振武浏勇智能设计原理与技术[M] 北京：科学出版社 2006：22一38
[2]刘广波 洪劲飞 智能建筑集成管理系统的设计与实现[J].智能建筑与城市信息, 2005(2): 25-31.
关键词智能化设计；专家系统；变配电系统
Abstract：The intelligent building is the inevitable consequences of the development of science and technology, building intelligent based on the automation of building management systems, office systems and communications systems as the core, its proper functioning distribution system as a basis. Research on intelligent design of power distribution systems has a very clear practical significance.
Key words： intelligent design; power distribution systems expert systems
中图分类号：TB381 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
建筑智能化是科学技术发展必然带来的结果，是人们对建筑管理效率、效益提高的内在要求。智能性也因其优越性，也被日益广泛的应用，但是建筑物的的智能化是以建筑管理系统、办公系统和通信系统的自动化为核心的，其正常运转则需要配电系统作为基础。但是由于传统的配电系统运行性能不理想，容易出现失误，同时由于其继电保护装置装置、电压互感器和断路器采用的结构为机械触点结构，对测量和控制系统又是建立在模拟信号的条件上，所以实现系统的智能化设计和系统的智能化就成为了最佳的选择。
建筑变配电系统智能化设计
变配电系统是楼宇自动化管理系统所涉及的众多子系统中的一小部分，不过由于其特殊地位，变配电系统的安全有效运行却是整个建筑各个系统能否有效运行基础。因为一旦该系统出现了故障，那么整个建筑将无法运转，甚至是处在瘫痪状态。因此在设计的时候就需要设计出一个安全、经济、可靠和使用的变配电系统。
1.计算机辅助设计
计算机辅助设计是一门集计算机数据库、图形学、网络通讯学等于一体化的综合应用了多门学科的新技术。如今计算机辅助设计获得了广泛的应用，其将设计者的创造力及判断力和计算机的快速准确的处理能力有效的结合起来，可以提高设计功效，缩短设计周期，同时也优化了设计的成果。传统的计算機辅助设计技术在图形绘制上和数值计算上扩展了人的能力，提高了工作效率，但是在智能化的设计方面却有所欠缺，因此为了有效提供计算机技术的支撑，因此传统的计算机辅助设计就需要向智能计算机辅助设计方向。不过根据我国目前的智能计算机辅助设计发展还比较落后，所以专门针对配电系统的计算机辅助设计开发的软件比较少，尽管已有的商用的设计开发软件在图形、计算等方面都比较强大，但因为将绘图和计算功能分离开来，使得难以满足智能化设计的要求。为此，需要在设计的时候需要充分利用AutoCAD软件的可扩展开发的特点，并结合变配电在建筑中工作具有的特点，发展集成化、标准化、开放式和智能化的变配电计算机辅助设计系统，以满足建筑变配电工程智能化设计的需要。
建筑物变配电设计流程
1）计算负荷与无功补偿
计算负荷是指导体中通过一个等效的负荷时，导体通过实际变动负荷时其产生的最高温与其最高温升正好相等时的负荷。计算负荷是选择变压器容量、导线截面、供电系统、仪表量程和电器设备的依据，也是确定继电保护的重要数据。其计算正确与否直接决定了导线电缆和电器设备是否经济合理。因此，对负荷计算的准确就成为了变配电设计的前提，也是系统经济、安全有效运行的手段。无功补偿是为了节约电能、改善变配电设备利用情况、提高电能质量、减少损耗，从而提高功率因数而采用的。通常是采用同步电动机和静电电容器进行无功补偿。
短路电流计算
短路会产生非常严重的后果，比如导体温度升高损坏绝缘，致使电器设备部鞥呢正常工作。为了避免和减轻此类严重后果，以及防止故障的进一步扩大，就必须要对短路电流进行计算。
线路及设备选择
首先是对变压器的选择，包括对台数、容量的确定。其次是开关器的选择，主要包括熔断器、断路器、负荷开关和隔离开关，对开关器的选择既要保证开关器的正常工作，还需要确保系统在出现故障时能够承受短时间的故障电流。第三，对导线截面的选择，导线截面的选择过大会增加有色金属的消耗，增加投资，过小则会使电能传输质量和运行经济效果低下，因此，在选择时就需要注意：在正常负荷下长期运行，能承受故障电流，满足线路电压损失和机械强度要求，运行效率经济可靠。
变配电所选址于布置
现代建筑具有高、大、密的特点，因此，建筑用电相对比较集中，因此，变配电所的选址在减少输配电缆、节约有色金属和电线具有重大意义。因此，变配电所选择应当遵循安全运行原则和经济效益原则。根据用电负荷状况和周围环境情况对配变电所的形式进行综合确定。对于变配电所的布置，内容主要包括对变压器室、中压配电室、低压配电室、电容器室的布置等。对于这些布置，需要根据相关的变配电系统的相关要求和原则具体进行。
室内配电线路
进户线到室内各个用电设备之间的线路被称之为室内线路，一般为低压线路，包括进户线和户内线。室内的低压线路采用的导线和电缆应当选择绝缘性能好的导线和电缆。室内线路敷设有明敷和暗敷两种形式。室内的线路敷设方式比较常见的敷设方式有线槽布线、电缆布线和绝缘导线穿管敷设三种方式。
建筑物变配电设计流程中的相关环节都需要计算机辅助设计系统进行计算，并将相关的参数存储到设计模型的数据库中，因此要实现良好的智能化设计，就需要一个良好的智能计算机程序的专家系统就成为了一个比较理想的选择。专家系统是人工智能应用和研究最广泛和活跃的领域之一，其内部包含了大量的某个领域的专家级水平的知识和经验。
变配电专家系统的设计
对建筑物的变配电工程设计包含了大量的计算、分析以及对图形的绘制。因此在这个过程中，引入专家系统，减少因为模型的复杂、设计内容繁多以及计算和数据量比较大为设计人员带来繁重工作量。进而提高设计工作的效率，有效实现变配电工程智能化的设计与应用。
变配电专家系统模拟变配电工程领域内设计专家进行设计的计算机程序。其构成包括了推理机，工作存储器，知识库，人-机交互界面和解释机五个部分。专家系统对变配电工程智能化设计的在各个模块都有非常重要的作用。比如在计算模块，通过从数据库中查找封装在电气图元中的参数，然后在系统中调用相应的模块进行计算分析，进而减少设计人员的人工操作，实现智能化。
建筑变配电智能化设计发展迅速，这固然和我国建筑业的快速发展有关，但智能化的设计与应用还有待不断的完善和提高，目前对其还只是处在研究和实验的阶段，可以说我国建筑变配电智能化设计还有很长的一段路要走。
参考文献
[1]肖人彬 陶振武浏勇智能设计原理与技术[M] 北京：科学出版社 2006：22一38
[2]刘广波 洪劲飞 智能建筑集成管理系统的设计与实现[J].智能建筑与城市信息, 2005(2): 25-31.