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    Application et sélection de produits du système de surveillance de l'énergie électrique dans les bâtiments intelligents

    Projets Acrel

    Application et sélection de produits du système de surveillance de l'énergie électrique dans les bâtiments intelligents

    23/01/2024

    Tél. : +86 18702111813 E-mail : shelly@acrel.cn

    Acrel Co., Ltd.

    Abstrait:Au cours des dernières décennies, l'économie moderne chinoise a continué de se développer, et les technologies informatiques, les technologies de l'information et d'autres secteurs connexes ont également connu des progrès rapides. Alors que les bâtiments commerciaux, résidentiels et publics continuent de renforcer leurs exigences en matière de gestion intelligente et d'économie d'énergie, les systèmes de surveillance de l'énergie ont progressivement commencé à s'intégrer au quotidien et à jouer un rôle irremplaçable. L'optimisation du contexte économique a généralement accru les exigences de fiabilité, de sécurité, de confort et d'efficacité des bureaux et des logements. Les bâtiments intelligents ont émergé au gré des besoins, combinant parfaitement qualité de vie et services d'information, devenant ainsi le secteur de la construction du XXIe siècle. Les bâtiments intelligents incarnent non seulement la puissance nationale et le niveau technologique du pays, mais reflètent également l'importance accordée à la nature humaine dans le développement social.

    Mot-clé:surveillance de l'énergie électrique, intelligence, système de surveillance


    1. Caractéristiques des bâtiments intelligents

    Les bâtiments intelligents sont des réalisations modernes qui combinent les paysages culturels avec la nature écologique. Visant à fournir aux gens un environnement de vie sûr, fiable, confortable et naturel et un mode de vie actif et sain. Il intègre la communication de données, la communication vocale et la communication multimédia de l'ensemble du bâtiment ou de l'ensemble de la communauté pour former un réseau de communication avec une large gamme et un contenu riche. Une telle méthode de communication moderne répond efficacement aux besoins de travail efficaces et rapides de la société de l'information moderne. Un système de surveillance électronique fournit une plate-forme de système intelligent pour la surveillance et la gestion unifiées de la distribution d'énergie haute et basse tension, l'échange d'informations et le partage des ressources dans le bâtiment.


    2. Présentation du système de surveillance de l'alimentation

    Le système de surveillance de l'alimentation utilise une technologie de réseau moderne et une technologie vidéo informatique pour surveiller les paramètres de fonctionnement, les enregistrements d'événements, les enregistrements d'ondes et d'autres données du système électrique. Dans le même temps, il est transmis en continu à l'ordinateur de surveillance de l'alimentation et des commandes de contrôle à distance sont mises en œuvre, afin que les responsables d'exploitation puissent pleinement comprendre l'état de fonctionnement du système électrique via le centre de surveillance. Par conséquent, l'emplacement et la cause du défaut peuvent être jugés avec précision et rapidité, le processus de travail est simplifié et le personnel peut fournir un moyen limité de résoudre le problème de manière ciblée.


    3. Application du système de surveillance de l'énergie dans les bâtiments intelligents

    Les systèmes de surveillance de l'énergie sont largement utilisés dans les bâtiments intelligents. L'énergie solaire, la serre solaire, la technologie de climatisation par pompe à chaleur à anneau d'eau et la technologie de cavité de pompe à chaleur géothermique en sont toutes les manifestations. L'équipement secondaire dans la salle de distribution d'énergie (dispositif automatique de sécurité, instrument de mesure traditionnel, contrôle de fonctionnement, système de signalisation) est un système de surveillance de l'énergie impliquant l'éclairage, la distribution d'énergie, le chauffage, la communication, l'alarme et d'autres aspects, qui est largement utilisé dans les bâtiments intelligents. Les systèmes associés communiquent avec les appareils intelligents, notamment : le système d'automatisation des équipements du bâtiment, le système de réseau de communication, le système d'automatisation de bureau, le système d'alarme incendie automatique pour réaliser la communication mutuelle et le partage d'informations entre les systèmes d'automatisation. Avantages apportés par les systèmes de surveillance électronique :

    Les panneaux solaires de la véranda collectent abondamment la chaleur et la transmettent au système d'affichage automatique. Parallèlement, le système de production d'électricité automatique achemine l'électricité produite vers chaque pièce de la maison grâce à la conversion d'énergie. Exploiter efficacement les ressources renouvelables, réduire les coûts, limiter les pannes et maximiser les bénéfices des ressources efficaces. Les serres solaires minimisent les inconvénients des plantes liés aux saisons, et une photosynthèse optimale optimise la production de fruits. Systématisation, protection de l'environnement, standardisation et efficacité sont des conditions nécessaires au développement économique circulaire et durable, et sont devenues la seule option pour promouvoir le développement économique à l'ère de l'information.


    4. Le rôle du système de surveillance de l'alimentation dans les bâtiments intelligents

    En raison du développement de nouvelles technologies de système telles que la technologie de réseau, la technologie vidéo, la technologie de communication et la distribution d'énergie intelligente, et de l'application de systèmes de surveillance de l'énergie dans les bâtiments intelligents, le futur bâtiment intelligent évolue dans le sens de l'intensification, de la systématisation et de la normalisation. Un mode de vie fiable, sûr, pratique et simple permet aux gens de profiter d'un degré de vie plus vert.

    La valeur générée par le système de surveillance de l'énergie dans les bâtiments intelligents :

    Selon les données de l'enquête : Chaque année, les systèmes de surveillance électronique dans diverses entreprises, institutions et lieux publics concernés dépensent d'énormes sommes d'argent en maintenance et en configuration. De plus, il y a beaucoup de pertes de puissance, ce qui non seulement entraîne un gaspillage de ressources mais affecte également la vie normale des résidents. Voici deux exemples :

    Cas 1 : Récemment, une panne transitoire très grave s'est produite sur un équipement important d'un fabricant informatique réputé. Mais la situation est rapidement revenue à la normale. Sans système de surveillance, cette panne n'a pas pu être détectée. Il s'agit d'une menace potentielle considérable, car le système de surveillance électronique installé a détecté la panne à temps et a enregistré la forme d'onde de la panne transitoire. Ces informations ont permis à Dell d'économiser 25 000 yuans en frais de maintenance des équipements.

    Cas 2 : En février 2013, la pince de connexion reliant la ligne n° 1 à Jingzao d'un poste 220 kV d'une centrale thermique s'est rompue. La chute du câble a touché le jeu de barres n° 2, provoquant une perte de tension dans toute la station et la coupure de la ligne Jingzao. La ligne a claqué, provoquant l'arrêt du poste Zaoshan de la Hubei Jingmen Power Supply Company et de cinq postes 110 kV. L'accident a entraîné une perte de charge de 90 000 kW, soit 10,8 % de la charge totale de la ville de Jingmen, et a affecté 63 000 utilisateurs, soit 6,7 % des usagers de la ville. Les pertes ont été considérables.

    Afin de résoudre ce problème, l'application de bâtiments intelligents fait que les bâtiments intelligents se développent dans le sens de l'intensification, de la systématisation et de la standardisation. L'application de systèmes de surveillance électronique réduit le gaspillage de fonctionnement des équipements et la consommation d'énergie ; elle utilise de manière rationnelle et efficace les avantages maximaux de l'équipement, réduit les achats inutiles, évite le gaspillage de ressources et économise beaucoup d'argent ; les défauts potentiels sont découverts à temps, réduisant les coûts de maintenance de l'équipement, prolongeant non seulement la durée de vie de l'équipement, mais réalisant également une utilisation maximale des ressources ; amélioration de l'efficacité de la gestion des opérations et réduction de la charge de travail du personnel d'exploitation et de maintenance, en même temps, elle améliore également la stabilité et la fiabilité de l'alimentation, raccourcit le temps de panne de courant, réduit les incendies, évite les accidents et assure la sécurité de la vie et des biens des personnes. Les utilisateurs peuvent également profiter d'une vie plus intelligente, verte et respectueuse de l'environnement.


    5. Analyse des économies d'énergie et de l'optimisation des perspectives des bâtiments intelligents

    Français Les bâtiments intelligents sont devenus la norme dans le secteur de la construction au 21e siècle. Avec le développement de l'économie et les exigences théoriques du développement durable, les économies d'énergie des bâtiments intelligents doivent suivre le modèle économique efficace de faible consommation d'énergie, de faible apport et de rendement élevé. Que l'économie circulaire existe non seulement dans les entreprises innovantes en matière d'économie d'énergie qui maîtrisent les dernières technologies, mais pénètre également tous les aspects de la vie. La principale caractéristique des bâtiments intelligents est l'efficacité des ressources. Tout en construisant des bâtiments plus confortables et plus conformes aux exigences modernes, les propriétaires prennent la conservation de l'énergie verte comme point de départ et objectif afin de réduire les dépenses élevées. Les conceptions de bâtiments durables avec la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation les plus bas incluent généralement les mesures techniques suivantes : 1. Économies d'énergie. 2. Réduire le développement de ressources limitées et augmenter le développement de sources renouvelables et de nouvelles énergies. 3. Humanisme de l'environnement intérieur et de la qualité. 4. Minimiser l'impact du site et de l'environnement sur la mise en œuvre et le développement du bâtiment. 5. Nouvelles propositions pour l'art et l'espace. 6. Intelligent. Réaliser l'utilisation maximale et le recyclage des ressources.

    À l'avenir, les bâtiments intelligents accorderont davantage d'attention au développement de la nature humaine et à la maximisation des avantages environnementaux. Créer un environnement de vie sain, confortable, vert, respectueux de l'environnement, simple et pratique et une qualité de vie moderne est le souhait commun de plus en plus de personnes. C'est également la base et l'objectif de la conservation de l'énergie des bâtiments. Le développement futur des bâtiments intelligents doit atteindre les points suivants :

    1. Chaud en hiver et frais en été, offrant aux gens un environnement de vie confortable.

    ②Bonne ventilation, respiration fraîche et douce.

    ③ Lumière suffisante, essayez d'utiliser la lumière naturelle, l'éclairage naturel, combiné à l'éclairage artificiel.

    ④Contrôle manuel intelligent. La ventilation, l'éclairage, le chauffage, les appareils électroménagers, etc. peuvent tous être contrôlés par des ordinateurs, qui peuvent être gérés selon des programmes prédéterminés ou contrôlés localement. Il répond aux différents besoins des personnes dans différentes situations, tout en recyclant les ressources et en réduisant les déchets.


    6. Optimiser les perspectives d'application des systèmes de surveillance électronique à l'avenir

    Invention unique de l'ère de l'information, le système de surveillance électronique joue un rôle irremplaçable dans la production et la vie quotidienne des individus. Ces dernières années, le développement économique a également engendré une série de problèmes sociaux : la perte de terres est importante, la pollution environnementale s'intensifie, la criminalité violente augmente, les systèmes de régulation sociale sont perturbés et les capacités naturelles d'auto-épuration et d'auto-sauvetage s'affaiblissent. Par conséquent, le système de surveillance de l'énergie évoluera d'une simple surveillance et d'affichage vers une approche plus automatisée et intelligente. Il permettra un stockage massif d'informations, une collecte, une analyse et un traitement rapides et directs des données, et des instructions efficaces. La résolution des problèmes sera plus rapide et plus précise. Il permettra d'économiser davantage de main-d'œuvre et d'argent, et de préserver et d'utiliser efficacement les ressources naturelles et sociales. Parallèlement, de nouvelles fonctionnalités seront étendues :

    (1) Progrès : Utiliser pleinement les dernières technologies modernes et futures pour développer les réalisations scientifiques et technologiques les plus fiables.

    (2) Fiabilité : Devenir un produit technologique plus mature. S'adapter au développement social.

    (3) Praticité et commodité : il est pratique, sûr et durable pour répondre au maximum à la demande du marché et aux besoins d'utilisation réels.

    (4) Évolutivité et économie : compatibilité améliorée, conception optimisée en permanence et performances améliorées.

    (5) Normalisation et structuration : En raison des caractéristiques réalistes selon lesquelles les informations du marché elles-mêmes ne sont pas soumises à la volonté subjective humaine, les systèmes de surveillance électronique devraient être davantage structurés, standardisés et sérialisés.


    7. Présentation et sélection du produit du système de surveillance de l'alimentation Acrel

    7.1 Présentation

    Le système de surveillance de puissance Acrel IoT est Acrel Electric Co., Ltd. selon les exigences de l'automatisation du système électrique et sans surveillance, un ensemble de systèmes de surveillance et de gestion de sous-stations distribuées hiérarchiques développés pour des niveaux de tension de 35 kV et moins. Le système est basé sur l'application de la technologie d'automatisation de l'énergie électrique, de la technologie informatique et de la technologie de transmission d'informations, c'est un système ouvert, en réseau, unifié et configurable qui intègre la protection, la surveillance, le contrôle, la communication et d'autres fonctions. Il convient au réseau électrique urbain, aux sous-stations du réseau électrique rural et aux sous-stations utilisateur avec des niveaux de tension de 35 kV et moins. Il peut réaliser le contrôle et la gestion de l'orientation de la sous-station et répondre aux besoins des sous-stations sans personnel ou moins habitées. Il offre une garantie solide pour le fonctionnement sûr, stable et économique de la sous-station.

    7.2 Application

    (1) Immeuble de bureaux (bureaux d'affaires, immeubles de bureaux d'agences d'État, etc.)

    (2) Bâtiment commercial (centres commerciaux, bâtiments d'institutions financières, etc.)

    (3) Bâtiment touristique (hôtels, restaurants, lieux de divertissement, etc.)

    (4) Bâtiments scientifiques, éducatifs, culturels et de santé (Bâtiments culturels, éducatifs, de recherche scientifique, médicaux et de santé, sportifs)

    (5) Bâtiment de communication (postes et télécommunications, communications, radio, télévision, centres de données, etc.)

    (6) Bâtiments de transport (aéroports, gares, quais, etc.)

    (7) Usines, mines et bâtiments d'entreprise (pétrole, industrie chimique, ciment, charbon, acier, etc.)

    (8) Bâtiment à énergie nouvelle (production d'énergie photovoltaïque, production d'énergie éolienne, etc.)

    7.3 Structure du système

    Le système de surveillance de l'alimentation Acrel IoT adopte une conception distribuée hiérarchique, peut être divisé en trois couches : couche de gestion du contrôle de la station, couche de communication réseau et couche d'équipement de terrain, le mode réseau peut être une structure de réseau standard, une structure de réseau en étoile à fibre optique, une structure de réseau en anneau à fibre optique, selon l'échelle de consommation d'énergie de l'utilisateur, la répartition de l'équipement de consommation d'énergie et la surface au sol, etc., le mode réseau est globalement pris en compte.


    7.4 Sélection de l'équipement

    Application

    Apparence

    Taper

    Fonction

    35 kV


    AM6-F

    Protection contre les surintensités de type à trois étages (avec direction, verrouillage de tension composite en forme de tortue), protection de sélection de mise à la terre à faible courant, réenclenchement unique triphasé, délestage de charge basse fréquence




    35 kV (plus de 2 000 kVA)

    AM6-D2

    Protection différentielle à rupture rapide pour deux transformateurs 8B/trois transformateurs d'image, protection différentielle de freinage proportionnel

    AM6-D3

    AM6-T

    Mesure et contrôle de la protection de secours du transformateur, équipé d'une protection du transformateur

    AM6-FD

    Protection non électrique du bâtiment du transformateur (indépendant), circuit de fonctionnement indépendant

    moteur 35 kV

    (au-dessus de 2000 kW)

    AM6-MD

    Protection différentielle du moteur, protection complète du moteur

    Surveillance PT 35 kV

    AM6-U

    Surveillance PT

    35 kVr

    AM6-TR

    Protection contre les surintensités à trois niveaux, protection contre les surcharges et protection non électrique du transformateur

    alimentation 10 kV/6 kV





    AM5-F

    Surintensité à trois niveaux/surintensité homopolaire, protection contre les surcharges (alarme/déclenchement), alarme de déconnexion PT, basse fréquence de réenclenchement unique triphasé, surintensité post-accélération, protection contre l'inversion de puissance

    Transformateur d'usine 10 kV/6 kV

    AM5-T

    Surintensité à trois niveaux/surintensité homopolaire, protection contre les surcharges (interrupteur d'alarme), alarme de défaut de contrôle, alarme de déconnexion PT, protection des paramètres non électriques

    Moteur asynchrone 10 kV/6 kV

    AM5-M

    Protection contre les surintensités à deux étages/surintensités homopolaires/surintensités inverses, protection contre les surcharges (système d'alarme), protection contre les basses tensions, alarme de déconnexion PT, protection contre le calage, temporisation de démarrage, protection contre les surcharges thermiques

    condensateur 10 kV/6 kV

    AM5-C

    Protection contre les surintensités à deux étages/surintensités homopolaires, protection contre les surcharges (déclenchement d'alarme), alarme de déconnexion PT, déclenchement de surtension/sous-tension, protection contre les tensions/courants déséquilibrés

    Coupleur de bus 10 kV/6 kV

    AM5-B

    Commutation de secours de ligne entrante/commutation de secours de couplage de bus, protection contre les surintensités à deux niveaux, alarme de déconnexion PT

    Surveillance PT 10KV/6KV

    AM5-U

    Avertissement de basse tension, avertissement de déconnexion PT, avertissement de surtension, avertissement de surtension homopolaire,

    10 kV/6 kVPT

    AM5-BL

    Contrôle de mise en parallèle/déparallélisme secondaire PT d'un système sectionnel à bus unique

    Équipement de collecte centralisé pour la mesure de température sans fil

    Acrel-2000T/A

    Fixation murale

    Une interface standard 485, un port Ethernet

    Alarme sonore intégrée

    Dimensions de l'armoire 480*420*200 (unité mm)

    Terminal d'affichage

    ATP007/

    ATP010

    Alimentation DC24V ; interface RS485 unidirectionnelle montante ; interface RS485 unidirectionnelle descendante ;

    Récepteur : ATC600-C.

    ARTM-Pn

    Cadre de surface 96*96*17mm, profondeur 65mm ; diamètre d'alésage 92*92mm ; alimentation AC85-265V ou DC100-300V ; interface RS485 à liaison montante unidirectionnelle, protocole Modbus ; réception de 60 pièces ATE100M/200/400 ; compatible ATC450.


    Instrument d'inspection de température intelligent

    ARTM-8

    Diamètre d'alésage 88*88mm installation encastrée ;

    Alimentation AC85-265V ou DC100-300V ;

    Interface RS485 à liaison montante unidirectionnelle, protocole Modbus ; peut être connectée à des capteurs PT100 à 8 voies, adaptés à la mesure de la température des contacts électriques des appareillages de commutation basse tension, des enroulements de transformateur, des enroulements à clic, etc.

    ARTM-24

    Installation sur rail DIN 35 mm ;

    Alimentation AC85-265V ou DC100-300V ;

    Interface RS485 à liaison montante unidirectionnelle, protocole Modbus ; 24 canaux NTC ou PT100, 1 canal de mesure de température et d'humidité, 2 canaux de sortie d'alarme de relais, utilisé pour la mesure de la température des contacts électriques basse tension, des enroulements de transformateur, des enroulements de clic et d'autres endroits ;


    Émetteur-récepteur sans fil

    ATC600

    L'ATC600 a deux spécifications :

    L'ATC600-C peut recevoir les données de 240 pièces ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/

    Capteur ATE100P/ATE200P.

    L'ATC600-Z assure une transmission transparente du relais.

    Capteur de température sans fil de type batterie

    ATE100M

    Alimenté par batterie, durée de vie ≥ 5 ans ; -50°C~+125°C ; précision ±1°C ; 470MHz,

    distance ouverte 150 mètres ; 32,4*32,4*16 mm (longueur*largeur*hauteur)

    ATE200

    Alimenté par batterie, durée de vie ≥ 5 ans ; -50°C~+125°C ; précision ±1°C ; 470MHz,

    distance ouverte 150 mètres ; 35*35*17mm, L=330mm (longueur*largeur*hauteur, sangle tricolore).

    ATE200P

    Alimenté par batterie, durée de vie ≥ 5 ans ; -50°C~+125°C ; précision ±1°C ; 470MHz,

    distance ouverte 150 mètres, classe de protection IP68 ; 35*35*17mm, L=330mm (longueur*largeur*hauteur, bracelet tricolore).

    Capteur de température sans fil à alimentation CT

    ATE400

    Alimentation à induction CT, courant de démarrage ≥ 5 A ; -50 ℃ ~ + 125 ℃ ; précision ± 1 ℃ ; 470 MHz, distance ouverte 150 mètres ; feuille d'alliage fixe, alimentation ;

    coquille tricolore;

    25,82*20,42*12,8 mm (longueur*largeur*hauteur).


    8.Conclusion



    Les systèmes de surveillance électronique sont un produit de l'ère de l'information. Ils reflètent la quête incessante et l'espoir des êtres humains pour une meilleure qualité de vie et une simplification des procédures de travail à l'ère de l'économie à haute efficacité. Leur large application dans les bâtiments intelligents favorise l'intelligence et la simplicité de la vie quotidienne, et reflète l'intérêt des acteurs du développement social, scientifique, technologique et économique pour l'humain. Leur mise en pratique concrète permet d'apprécier leur sécurité, leur fiabilité et leur haute efficacité. On peut dire que les systèmes de surveillance électronique bénéficient à tous les aspects de la vie. La dépendance aux systèmes électroniques augmente de jour en jour.


    Références :

    [1] Manuel de conception et d'application du microréseau d'entreprise Acrel. Version 2022.05.


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