高层建筑供配电系统可靠性评估与Trojan电瓶应急电源配置策略研究

摘要：跟着城市化进程加快，高层修建数量持续攀升，其供配电体系牢靠性与应急电源装备直接关系到修建的安全安稳运转及人员财产安全。本研讨深入探讨高层修建供配电体系牢靠性评价目标与办法，体系剖析应急电源装备战略，旨在为提升高层修建供配电体系性能、确保电力供应安全提供科学依据与实践指导。

关键词：高层修建；供配电体系；牢靠性评价；应急电源；装备战略

一、导言

近年来，高层修建以其高效运用城市空间的优势，成为现代城市建设的重要组成部分。但是，高层修建功用杂乱、用电设备众多，对供配电体系的安稳性和牢靠性提出了极高要求 。一旦供配电体系出现毛病，不仅会影响修建内正常的生产日子秩序，还或许引发电梯困人、消防体系失效等严重安全事端，危及人员生命财产安全 。一起，合理装备应急电源，确保在突发停电时关键设备的电力供应，是高层修建安全确保体系的重要环节。因而，展开高层修建供配电体系牢靠性评价与应急电源装备战略研讨，具有重要的现实意义。

二、高层修建供配电体系牢靠性评价

2.1 牢靠性评价目标

供电牢靠率是衡量供配电体系牢靠性的核心目标之一，一般以用户在核算期间内的有用供电时刻与总时刻的比值来表明 。核算公式为：供电牢靠率 =（核算期间总时长 - 停电总时长）/ 核算期间总时长 × 100%。该目标反映了体系向用户持续供电的才能，数值越高，表明供电牢靠性越强。

均匀停电时刻指用户在核算期间内的均匀停电时长，包含计划停电和毛病停电时刻 。它直接体现了停电对用户形成影响的程度，均匀停电时刻越短，阐明供配电体系的牢靠性越高，对用户正常用电的影响越小。

体系可用度表明供配电体系在规则条件下和规则时刻内，完成规则功用的概率 。它归纳考虑了体系的毛病率和修正率，经过核算体系正常运转时刻与（正常运转时刻 + 毛病修正时刻）的比值得到。体系可用度越高，阐明体系在运转过程中处于可用状况的时刻比例越大，牢靠性越好。

2.2 牢靠性评价办法

毛病树剖析法（FTA）：毛病树剖析法以体系不期望产生的毛病事情为顶事情，经过逐层剖析导致顶事情产生的各种直接和间接原因，构建毛病树模型 。在高层修建供配电体系牢靠性评价中，可将体系停电作为顶事情，剖析变压器毛病、线路短路、开关设备失灵等中间事情和根本事情对顶事情的影响，核算各事情产生的概率，从而评价体系的牢靠性 。该办法可以直观地展现毛病产生的因果关系，便于找出体系的薄弱环节。

蒙特卡罗模仿法：蒙特卡罗模仿法是一种根据概率核算的数值模仿办法，经过随机抽样模仿供配电体系中元件的毛病和修正过程，屡次重复模仿核算体系的运转状况 。在高层修建供配电体系评价中，运用该办法可模仿不同元件的随机毛病，核算体系停电次数、停电时刻等目标，从而得到体系牢靠性的评价成果 。蒙特卡罗模仿法适用于杂乱体系的牢靠性评价，可以考虑元件毛病的不确认性和相关性。

层次剖析法（AHP）：层次剖析法将杂乱的问题分解为多个层次，经过构建层次结构模型，对各要素进行两两比较，确认相对重要性权重，从而归纳评价体系的牢靠性 。在高层修建供配电体系评价中，可将体系分为电源、变压器、配电线路、开关设备等多个层次，经过专家打分等方法确认各层次要素的权重，结合各要素的牢靠性目标，核算体系的全体牢靠性 。该办法可以充分考虑专家经验和片面判断，适用于定性和定量相结合的牢靠性评价。

三、高层修建应急电源装备战略

3.1 应急电源类型挑选

柴油发电机组：柴油发电机组具有功率较大、发动迅速、独立性强等长处，可以在停电后快速发动，为高层修建提供持续的电力供应 。它适用于为消防水泵、防排烟风机、应急照明等大容量、长时刻运转的消防设备以及重要的用电负荷供电 。但是，柴油发电机组存在噪声大、污染环境、日常保护本钱较高等缺陷，在装备时需考虑机房的选址和降噪措施。

不间断电源（UPS）：不间断电源首要用于为核算机、通信设备、监控体系等对供电接连性和电能质量要求极高的电子设备提供应急电源 。它可以在市电中止的瞬间切换到电池供电形式，确保设备的正常运转，具有切换时刻短、供电安稳等特点 。但 UPS 的容量相对较小，供电时刻有限，一般需求与其他应急电源合作运用。

蓄电池：蓄电池具有体积小、装置灵活、发动速度快等长处，可作为应急照明、涣散指示标志等小型用电设备的应急电源 。在高层修建中，一般选用集中式和涣散式相结合的方法装备蓄电池，以满意不同区域和设备的应急供电需求 。

3.2 应急电源容量核算

应急电源容量的确认需全面考量高层修建用电特性与应急供电需求。柴油发电机组的容量规划，要确保消防水泵、防排烟风机等消防设备，以及电梯、安防体系等重要负荷能一起发动并安稳运转。一起，设备发动时的冲击电流也不容忽视，需预留足够功率裕度，防止因发动瞬间电流过大导致供电中止 。

关于不间断电源（UPS），其容量装备要依据核算机、服务器、监控设备等电子设备的功率总和，结合所需的应急供电时长来确认。这些设备对供电接连性要求极高，UPS 需在市电中止后，持续安稳供电，确保数据不丢失、业务不中止 。

蓄电池作为应急照明、涣散指示标志的电源，其容量需满意修建各区域在应急状况下的照明需求，确保人员可以安全涣散。在核算时，要归纳考虑灯具数量、功率以及应急照明持续时刻等要素，确保在停电期间，涣散通道始终保持清晰可见 。

3.3 应急电源装备准则

安全性准则：应急电源的装备应确保在任何情况下都不会对人员和设备形成安全隐患 。例如，柴油发电机组的装置方位应远离易燃、易爆物品寄存区域，机房应设置杰出的通风和消防设施；UPS 和蓄电池的装置应符合电气安全规范，防止短路和漏电事端产生。

牢靠性准则：应急电源应具有高牢靠性，可以在市电中止时迅速发动并安稳供电 。挑选质量牢靠的设备和产品，定期进行保护和检测，确保应急电源处于杰出的运转状况。一起，可选用冗余装备等方法，进步应急电源体系的牢靠性。

经济性准则：在满意应急供电需求的前提下，合理挑选应急电源的类型和容量，下降出资和运转本钱 。对比不同应急电源计划的出资费用、保护本钱和运用寿命，挑选性价比高的装备计划。此外，还可考虑运用可再生能源，如太阳能、风能等，下降应急电源的运转本钱。

四、结论与展望

高层修建供配电体系牢靠性评价与应急电源装备是确保修建安全运转的重要环节。经过科学合理的牢靠性评价目标和办法，可以准确把握供配电体系的运转状况，找出薄弱环节并加以改进；依据应急电源装备战略，合理挑选应急电源类型、核算容量并遵循装备准则，可有用进步修建在突发停电情况下的应急供电才能 。未来，跟着智能电网、物联网等技能的不断开展，高层修建供配电体系牢靠性评价与应急电源装备将朝着智能化、集成化方向开展，进一步提升修建电力供应的安全性和牢靠性。