建筑電氣系統節能設計研究

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摘要：隨著建筑行業積極蓬勃地發展，政府部門越來越重視建筑工程中節能減排技術的設計應用。同時建設部陸續頒布了一系列節能設計的規范標準，以此來指導并推動建筑電氣系統節能設計的快速發展。文章首先闡述了我國建筑電氣系統節能技術的發展現狀，然后以靜止無功補償器（SVC）為例，具體分析了其在建筑電氣系統節能設計中的實際應用。

關鍵詞：建筑電氣系統；節能設計；靜止無功補償器（SVC）

隨著我國城鎮化進程地不斷推進，越來越多的高樓佇立于城市、鄉鎮之中，整個建筑行業呈現出一片蓬勃發展的勢頭。然而由于城市人口的不斷驟增，人們對能源的需求量持續攀升，能源緊缺問題隨之而來。因此如何在建筑電氣系統中應用技能技術，提高能源的利用率，已經成為了當前社會急需解決的重要問題。鑒于此，我國建設部多次頒布了一系列節能設計的規范標準，旨在加速推動我國建筑電氣系統節能設計的發展進程。目前我國一方面嘗試新能源如太陽能、風能等在建筑電氣系統中的應用，另一方面積極探索靜止無功補償器(SVC)等新興技術設備在其中的應用，總體上都取得了比較不錯的實際效果，在一定程度上減少了能源的無功損耗，提高了建筑能源的整體利用率。

1建筑電氣系統節能技術的發展現狀

由于我國以前能源危機意識比較薄弱，建筑電氣系統節能技術相比較于西方發達國家起步較晚。經過了幾十年的發展壯大，目前我國在新能源如太陽能、風能的應用方面已經取得了較大發展，另外在建筑供配電系統中大面積采用靜止無功補償技術（SVC），保證電壓電流穩定的同時降低了能源輸送過程中的無功消耗，極大地提高了能源的利用效率。

1.1新能源技術在建筑電氣系統節能設計中的發展現狀

隨著能源危機意識地不斷深入，能源可持續化發展已經上升到國家戰略的高度。國家“十二五”、“十三五”規劃都明確制定了建筑能耗的調研與評判標準[1]，旨在進一步推動我國建筑節能的發展進程。基于政策激勵和形勢驅動的雙重因素，許多新能源開始逐步應用于建筑電氣系統之中，如太陽能光伏技術、風力發電技術等，并建立了多個“生態低碳化”的建筑節能工程。例如上海崇明島工程在滿足建筑電氣系統正常運行的前提下，大規模利用新能源，風能、太陽能等循環再生能源約占島內總能源的70%左右，島內隨處可見“風電田”、“屋頂光伏板”等特有建筑風格。與此同時，我國還致力于新能源前沿技術的研發工作，積極開展太陽能電池板聚光系統的開發應用，不斷提升單位面積太陽能電池板的能量轉化率，從另外一個層面提升新能源的利用效率。我國于2006年開始對太陽能電池板聚光系統進行系統化研究，通過對光伏電池和聚光器的改進升級，已經有了一些實質性進展，但還未形成一些高性能的產品。

1.2靜止無功補償技術（SVC）在建筑電氣系統節能設計中的發展現狀

我國的靜止無功補償技術（SVC）起源于上世紀七十年代初期，經歷了幾十年的發展變遷，現在已經廣泛應用于電氣系統及輸送點線路的負荷補償，在穩定電壓和降低電能損耗方面發揮著舉足輕重的作用。SVC補償器實際上是由并聯電容器和并聯電抗器等無功原件組成，如圖1所示，其中電容器可以發出無功功率，電抗器可以吸收無功功率[2-3]，當電力系統出現電壓大幅波動等不穩定事故發生時，可控電抗器可以通過快速調節開度來進行響應，從而達到穩定電壓，降低能耗的效果。目前靜止無功補償器（SVC）主要分為晶閘管控制電抗器和晶閘管投切電容器兩種裝配模式。

2靜止無功補償器（SVC）在建筑電氣系統節能設計中的具體應用

靜止無功補償器（SVC）具有反應靈敏，無級調節等顯著特點已經廣泛應用于建筑電氣系統節能設計之中，其對于整體電氣系統的電壓穩定起著不可取代的顯著作用。一是靜止無功補償器(SVC)能夠及時調整電路輸送過程中的電壓起伏，特別是在用電高峰期時，電力系統容易發生電壓跌落現象，SVC能夠迅速起到支撐系統電壓的作用，從實際的應用情況來看，裝設SVC之后，母線上的電壓波動范圍明顯縮小，波動值也隨之減小，進而使得電能利用率大大提高，從而發揮節能效果。二是靜止無功補償器（SVC）能夠降低遠距離輸送的無功功率，從而在很大程度上降低了電能損失。同等情況下而言，安裝SVC的線路的無功功率損失是未安裝SVC線路的一半左右，顯然SVC對于電力系統的節能發揮著極大的作用。泉州市作為福建省經濟發達的重要城市，去電能需求量極大，約占全省的四分之一，因此配電網絡在用電高峰期電壓波動較大，需要進行線路無功補償。鑒于此泉州電網系統在多個220kV變電站投用靜止無功補償器（SVC），SVC投用以后，整個線路網絡的電壓波動明顯呈降低趨勢，電能配送質量顯著提高，無功功率損耗較大降低。380kV以下的低壓配電系統作為整個電力網絡中的終端，對于整個網絡運行穩定起著至關重要的作用。一旦低壓配電系統出現電壓大幅度波動而得不到及時的無功補償，勢必使得整個輸電網絡都會產生巨大的無功功率，嚴重浪費國家電力資源。在低壓配電系統中投用靜止無功補償器（SVC），能夠迅速地對輸電線路中的無功功率進行無級調節，有效地抑制線路的電壓浮動，并且在線路突然出現暫時性故障時，可以保證電網系統的正常運行，在一定程度上避免大面積停電事故，在保證線路穩定運行的同時節約能效，保障電網系統安全穩定的運行。

3結束語

總而言之，隨著我國電力需求的日益緊迫，電力系統的穩定性直接關系到每家每戶的用電質量和體驗。建筑項目在電氣系統設計的過程中應當既要保證線路穩定，又要考慮節能減排，因此推進靜止無功補償器的應用就顯得十分有必要。

作者:何志杰 單位:中國華西工程設計建設有限公司

參考文獻：

[1]馮敏玲.建筑電氣系統的節能設計[J].住宅與房地產,2016,(36):39.

[2]蘇玲,宋珊,陳建業.靜止無功補償器(SVC)應用的最新進展[J].國際電力,2004,(1):44-49.

[3]葉曉雪.建筑電氣節能設計及照明節能設計探討[J].工程技術研究,2017,(3):201-202.