[发明专利]一种园区建筑附设变电所选址定容设计方法

说明书

本申请涉及一种园区建筑附设变电所选址定容设计方法，包括以下步骤：步骤1：根据功能布局、建筑面积、负荷分布和物业管理等确定配电点集合；步骤2：确定可设置变电所的配电点集合；步骤3：计算配电点的计算负荷集合：步骤4：确定任意两配电点间的馈线距离集合；步骤5：建立变电所容量限值约束；步骤6：建立配电系统接线约束；步骤7：利用馈线距离确定电压偏差限值约束；步骤8：建立以变电所到配电点的计算负荷矩之和最小的目标函数；步骤9：在上述约束条件基础上求解目标函数。所述目标函数通过LINGO语言求解。本申请相对科学，灵活可行，满足快节奏地设计和建设需求，得到变电所选址位置及各变电所装机容量，为建筑内附设变电所设计提供科学依据。

技术领域

本申请涉及一种园区建筑附设变电所选址定容设计方法，主要适用于大型园区变电所设计工作。

背景技术

近年来城镇化进程加速发展，以教育园区、办公园区、科研试验园区、工业园区或综合园区为代表的大型园区正在快节奏地设计和建设中。安全、可靠、节能和经济的变电所设计是高品质大型园区特点之一。

目前，大型园区内变电所设计由建筑设计院的工程师完成，园区外的供电设计由电力设计院的工程师完成。考虑园区的美观性和舒适性，园区内广泛采用隐藏于建筑之中的建筑物附设变电所，而较少采用室外箱式变电所、柱上变电所。园区内变电所设计，先由建筑师确定建筑群的布局、功能和面积，再由电气工程师进行在其中的建筑物中选择合适的空间进行变电所选址、确定变电所供电范围、确定变电所装机容量、选择馈线路由、选择开关线路型号等工作。

业界针对该工作达成基本的行业共识是遵循以下设计原则：

1)变电所尽可能避开人员长期居住和工作的场所，如卧室、办公室、教室和宿舍等；

2)变电所应避开震动、高温、多尘、易腐、潮湿和可能产生积水的场所；

3)选址应进线馈线方便，设备运输方便可行；

4)变电所供电电能质量满足使用要求；

5)变电所应接近负荷中心。

以文献[1]、[2]为代表的，设计原则主要根据工程师经验进行落实，缺乏科学依据。文献[3]、[4]等标准明确低压最大供电半径限值，但未考虑负荷大小。文献[5]提出重心法确定变压器位置的方法，综合考虑了和供电距离和负荷大小，但负荷重心并不总是负荷中心。

名称为“建筑工程电气负荷中心矢量计算方法及变电所设计方法”，申请号为201810390330.4的发明申请文件提出利用最小电气负荷矩计算负荷中心的方法，利用建筑信息模型系统，多次划分不同供电区域设计多套变电所配置方案，评估后确定变电所数量和位置。这里的电气负荷指用电设备一年的用电量，但建筑物设计阶段时，用电设备尚未安装，无法获得用电设备一年的用电量，且用电设备运行后每年的用电量也并不相同。

对比设计原则，现有研究成果存在局限性，因此有必要进一步的创新设计。

参考文献：

[1]邱永红.大型园区电气设计探讨[J].建筑电气,2010,29(7):45-47；

[2]李维时,庞传贵,凌劼.10kV及以下变电所规划要点[J].建筑电气2014(7):8-12；

[3]北京市勘察设计与测绘管理办公室.绿色建筑设计标准[M].北京：中国建筑工业出版社，2012；

[4]浙江省住房和城乡建设厅.绿色建筑设计标准[M].北京：中国计划出版社，2016；

[5]IEC60364-8-1:2014《Low-voltage electrical installations-Part 8-1:Functional aspects-Energy efficiency》[M]。

发明内容