高速公路分布式远距离智慧节能供配电系统分析(2) -智慧健康杂志社投稿

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高速公路分布式远距离智慧节能供配电系统分析(2)

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3.2 供配电方案

本项目采用分布式远距离智慧节能供配电方案，临近市电引入三相380V 输入，通过上端电源柜输出单相3.3kV 电压；电缆输送电力至用电点；用电点通过下端电源箱将3.3kV 电压转为380V/220V，完成负载供电。上下位机采用多传感器、多CPU 的智能化处理，提供自我监控与修复、主动控制、按需供电等功能，打造智能、绿色、低碳、节能高速公路项目。

3.3 供配电系统设计

本项目门架系统取电点为收费站、服务区、隧道配电房，按就近原则选择，用电情况约3kW/处。项目分别开展传统供配电系统、分布式智慧供配电系统设计，并进行对比分析，具体如下：

（1）传统供配电系统：本项目门架与就近收费站相距较远，供电半径5.5km，传统380V 供电方案下，供电距离超过4km，无法满足门架系统正常运行要求；中压10kV 供电放下，门架周边无10kV 线路，需从附近10kV 供电局业扩配套延长线接电，设计方案如图3 所示。

（2）分布式智慧供配电系统：就近收费站配电房增设上位机，电压升高至1kV，K9+320、K11+465/K11+400、K12+380ETC 门架附近设下位机，配备中压电缆，通过下位机将电压降至0.4kV，为ETC 门架、外场监控设备供电，设计方案如图4 所示。

图3 传统供配电系统设计方案

图4 分布式智慧供配电系统设计方案

（3）供配电系统对比：①建设期，分布式智慧供配电系统造价节省约60%，供电路径可沿高速公路主线路肩布置，施工影响小；②运营期，据计算ETC 门架用电量约10.4 万度/年，分布式智慧供配电系统下有功因数超过0.95，与传统供电相比，有功功率损耗降低45.7%；分布式智慧供配电系统提供电力监控与智能化控制功能，保证了设备安全稳定运行，然而此供配电系统对养护人员专业水平要求高。

3.4 供配电系统改进建议

经综合比选，本项目决定采用分布式智慧供配电设计方案，由于上下位机设备运行中会产生大量热量，下位机基于场地限制等原因，多采取露天安装方法，长期发热影响终端设备运转。基于此，建议下位机增设散热、远程温度告警系统，及时发现设备运行异常，并做好设备维护工作。

4 结语

综上所述，随着我国高速公路通车里程的增加与智慧化发展，各类机电设施设备对供配电提出了更高的要求，如：供电可靠性高、电能质量好、供电距离长、便于集中管理与维护等，由此分布式远距离智慧节能供配电方案被提出。高速公路建设中，需根据项目实际情况合理对比传统供配电方案与分布式智慧供配电方案，做好经济、技术性分析，实现整个机电系统安全、高效、智能化运行，获得良好的社会经济效益。

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文章来源：《智慧健康》网址: http://www.zhjkzz.cn/qikandaodu/2021/0511/1291.html