智慧校园电气应用方案：全景赋能，筑梦未来校园

全景赋能，筑梦未来校园 当前，教育行业正经历着深刻的智慧化转型与绿色发展浪潮。高校作为科技创新的策源地与高素质人才的培养基地，其基础设施的现代化水平，尤其是电气系统的可靠性、智能化与低碳化程度，已成为衡量其综合实力与未来竞争力的关键指标。 作为能源转型发展的技术先行者，ABB始终聚焦电气化、数字化与智能化三大核心方向。凭借深厚的行业积淀，依托智慧大数据模型、端到端的产品矩阵以及创新的能源管理技术，我们致力于与高校携手，共同应对配电与能源管理中的关键挑战，推动校园绿色低碳发展，向“净零未来”稳步迈进。 目录 04–05智慧校园行业发展与挑战 06–43智慧校园电气应用方案 20楼宇自动化 42产教融合，校企合作 44–45ABB中国电气服务 智慧校园行业发展与挑战 校园是知识的殿堂，更是人才培养与科技创新的摇篮。为适应经济社会新发展格局，我国高等教育正进行系统性优化升级。通过优化布局结构、前瞻专业设置、深化产教融合、拓展国际合作等一系列举措，共同推动高等教育实现结构更优、质量更高、服务能力更强的发展目标，为现代化建设提供坚实支撑。 随着校园建设的快速发展，作为其能源命脉的电气系统，正迎来电气化与智能化升级的关键机遇期。然而，与之伴随的挑战也日益凸显： 多系统集成难校园场景复杂，各系统需求各异，且新旧系统并存、融合困难 运维管理压力教学、生活等多种空间功能并存，设备数量庞大、分布广泛，传统运维效率低下 投资效益不平衡教 育 投 入 需 精 打 细算，如何在有限预算内提供高性价比、全生命周期成本最优方案 供电要求高关键场所对产品的稳 定性、耐用性及系统的冗余设计提出极致要求 智慧校园电气应用方案 全景赋能，筑梦未来校园 当前，电气行业正经历深刻变革。智能配电技术日益成熟，电能质量治理需求凸显，电气安全防护标准不断提升，而智能建筑、楼宇自控与能源管理的深度融合，正推动着基础设施向“感知互联、智能决策、精细管理、绿色低碳”的方向飞速发展。 作为深耕智能配电、电能质量、电气安全、智能建筑、楼宇自控及能源管理领域的专业供应商，ABB深刻理解校园电气系统升级的迫切需求与独特挑战。ABB致力于将前沿的技术、可靠的产品与专业的解决方案，融入校园建设的脉络，助力打造更安全、更高效、更绿色、更智慧的未来校园。 智慧校园电气应用方案 中低压配电系统 配电系统是校园运行的“神经系统”与“能量引擎”，时刻守护着用电安全，精准保障着实验室精密仪器、数据中心等关键场所的稳定运行，赋能楼宇自控、智能安防、高效照明等智慧化场景落地，是打造现代化、高品质、面向未来的智慧校园不可或缺的基石。 ABB凭借其百年的配电经验、可靠的高性能产品以及丰富成熟的应用经验，可为校园提供完整的解决方案。方案可有效提高电气安全水平，并使电能充分高效利用，降低能耗成本。 ATS021/022切换装置 TruONE电源转换开关 OTM_C_D双电源转换开关 MNS400V… 6300A MDmax ST400V… 6300A PSTX 软起动器 TF热继电器 CPX一体化开关 Productivity塔式UPS 智慧校园电气应用方案 光储直柔配电系统 传统的能源使用模式正面临深刻变革。“光储直柔”作为新一代建筑能源系统的前沿方向，正为我们打开一扇通往未来智慧能源管理的大门。 ABB始终引领配电领域的创新与发展，可为校园提供前瞻性的“光储直柔” 技术体系。助力实现对可再生能源的高效消纳、能源供需的柔性调节以及整体用能结构的深度优化，为校园实现节能降耗与可持续发展目标提供强大动力。 柔性调控和能量管理： 人工智能算法：利用机器学习预测光伏发电和负荷需求，实现最优控制。 运行策略： •自发自用，余电存储：优先消纳光伏，富余电能充入电池。•削峰填谷：在电网电价高峰时，放电；在低谷时，充电。•需求侧响应：接收电网调度信号，主动降低用电功率，获取收益。 ABB ABILITY数字化系统 直流配电 电能储存 光伏系统 柔性调节 越来越多的校园电器本质上是使用直流电的。直流配电可以减少交直流 转 换 带 来 的 能 量 损失，提高用电效率。 通 过 智能 管 理 系 统，根据电网的负荷情况和自身的发电情况，主动、灵活地调节建筑内部分用电设备的功率。 在校园建筑的屋顶、外墙、车棚等位置安装太阳能光伏板，将太阳能转化为电能。 储存光伏发出的富余电能，在 夜间或阴 天时 释放，平抑波动，实现能源的“时空转移”。 通风系统：办公区域的新风机启停与CO2浓度联动；停车库排风机启停与CO浓度联动。 电动汽车充电桩：采用智 能 充电 策 略，如 “ 延时充电”、“功率调节”。 照明系统：在自然光充足 或 无 人 区 域 自 动 调光或关闭，减少无效开启时间。 智慧校园电气应用方案电能质量 校园建筑的电能质量状况通常较为复杂，受其多样化的负载类型、高密度用电设备、特殊实验仪器以及老旧电网设施等因素影响，可能面临多种电能质量问题。 ABB可为校园提供一系列完整的电能质量解决方案，全方位消除电能质量对配电系统的可靠性和安全性造成的潜在隐患。 教学楼/图书馆 科研楼/实验楼 体育馆 电能质量问题 •谐波污染：变频泳池泵等设备产生的谐波•电压闪变：高杆照明以及调光系统引起的闪变，影响高清直播 •谐波污染：实验仪器和精密设备产生大量谐波•电压稳定性差：精密仪器对电压波动和瞬变非常敏感•三相不平衡：单相实验设备分布不均导致三相不平衡 •电压波动：大量设备同时启动或停止引起的电压波动•电压闪变：照明设备的闪烁，尤其是在用电高峰期•谐波污染：多媒体设备、计算机等产生的谐波 RCR+RCYSmartPQFPCS100 AVC RCR+RCYSmartPQS RCR+RCYSmartPQS SmartPQS电能质量综合治理装置（SVG） RCR+RCY无功功率混合补偿方案•兼具三相共补、单相分补功能•带7%、14%电抗器方案可选•可抑制高次谐波，安全补偿 •双向线性调节无功，抑制电压闪变•补偿响应时间＜10ms•兼具谐波治理和三相负载平衡功能 快速响应持续守护校园安全用电免受电能质量侵害 经济高效针对性方案定制，效率高，维护成本低 功能强大全面解决电能质量问题，净化配电网络 可用性强全面解决电能质量问题，净化配电网络 学生宿舍 校招待所 校医院 •电压波动：心电图仪、超声诊断仪对电压稳定性要求极高•谐波污染：X 光机、高频电刀为非线性负载，谐波含量高（THD≈15-20%） •谐波污染：变频空调、电梯、厨房电磁炉是主要谐波源，对客房弱电系统造成干扰。•电压波动：用电高峰（如晚上 7-10点）空调集中运行可能导致电压波动，影响住客体验 •三相不平衡：单相负荷集中使用导致的三相负荷不平衡•谐波污染：充电器、开关电源等设备产生的谐波•短时过电流：大功率电器的违规使用 RCR+RCYSmartPQFPCS100 AVC RCR+RCYSmartPQS RCR+RCY PCS100 AVC动态电压调节器•实时在线调压，修正电压暂升/暂降•无需储能，维护需求最低•三重冗余旁路,可靠性高 SmartPQF有源滤波器•可滤除2-61次谐波•滤波全响应时间≤15ms•闭环控制策略，效果更好 智慧校园电气应用方案电气安全 校园作为人员密集、功能复杂的公共区域，电气系统是保障教学、科研、生活的核心基础设施。然而，受建筑类型多样、用电负荷复杂、人员流动性大等因素影响，校园建筑面临着多重电气安全挑战，它们直接关系到师生生命安全、教学科研秩序与校园财产保障。 ABB可从防雷保护、电弧防护、地震防范等方面给校园提供坚实的安全保障。打造智慧校园“风险预判-多源感知-自主容灾”的立体防护范式，为师生营造安心的学习生活环境，守护教育事业的稳步发展。信号系统防雷 防雷保护 建筑物防雷 提供建筑物、供电系统、信号系统的全面防雷保护全面防雷 高枕无忧 雷击带来的瞬间过电压会沿着管线肆虐，轻则导致昂贵的实验仪器等核心设备瞬间瘫痪，造成不可估量的科研与教学损失；重则引发建筑物火灾。 配电系统防雷 OVR防雷保护方案 •完善的雷击过电压保护•提前放电，提高落雷准确度•配置专用后备保护，无后顾之忧 数字化方案 电弧防护 直接监测电弧光，发现弧光时，直接作用于断路器跳闸实现安全配电 配电柜中线路松动、操作不当都可能产生数千度高温的电弧爆炸，其破坏力足以摧毁设备并严重危及附近人员 TVOC-2弧光监测系统 •1ms检测弧光，整个保护过程仅35~45ms•系统通过国际公认SIL功能安全认证•可连接到云端，实现远程监控管理 学生为方便用电，私拉延长线、违规改装插座，线路被踩踏、挤压后绝缘层破损引发电弧故障 S-ARC1、DS-ARC1电弧故障保护器（AFDD）（推荐使用：学生宿舍、图书馆、校史馆） •全面防止串联、并联和接地电弧故障•便于排除故障的LED指示•具备记忆恢复功能 S-ARC1：带集成MCB微断的AFDDDS-ARC：带集成RCBO漏电断路器的AFDD 地震防范 搭建抗震防护的生命方舟搭建抗震防护的生命方舟 地震发生时，保障水电气系统的关键部分仍能维持基本功能，可为校园人员的安全疏散与应急救援响应提供关键支持 Superstrut抗震支架安装系统 •保险公司质量承保•贴合现场的定制化解决方案•独特的安装件，大幅提高安装速度 智慧校园电气应用方案能源调优 校园作为能源消耗密集型场景，涵盖教学、生活、实验、运动等多元功能，能源调优不仅能通过精准管控减少不必要的能耗浪费，降低能源支出；更能通过稳定的能源供应保障精密实验设备运行、冬季供暖与夏季制冷等核心需求，避免因能源波动影响教学秩序。同时，能源调优过程中引入的智能技术与节能实践，可反哺教学科研，让其成为跨学科课程与成果孵化平台。 ABB电气提供丰富的能源管理、调控应用系统，可灵活根据项目规模，定制管理范围和逻辑，满足从单体楼宇、建筑群、整个校园多种应用场景下智能高效的管理需求。 光储直柔：构建校园级直流微电网，提升新能源消纳能力和用电效率。 建筑群 宿舍楼：通过 “预付费 + 过载预警” 遏制违规大功率电器使用；实验楼：对大型仪器、设备进行能耗监测，优化运行模式；对不同功能区域进行独立计量与控制，精准定位高耗能点。 需求侧响应可与电力调度平台进行数据交互，维持内部平衡、减少依赖主网 就地消纳 能源优化 节能降碳 多电源接入，充分利用可再生能源；源荷互动，最大限度实现能源调优 多电源接入，充分利用可再生能源；源荷互动，最大限度实现能源调优 柔性 灵活性调控，节能 增效 且安全稳定运行 生活区：宿舍楼+食堂+热水站组建“微网单元”，屋顶光伏系统，实现“自发自用，余电上网” ； 运动区：移动式储能车“赛事前夜谷电充电、赛事期间放电”。 实训区：屋顶光伏接入电网需求响应计划，在电网供电紧张时，临时调节非核心设备，获取额外收益。 教学区：教学楼+图书馆+行政楼中央空调进行统一智能调度；阶梯教室、图书馆屋顶与停车场部署分布式光伏+小型储能系统（ESS）； 负荷调控 宿舍楼：灯光进行统一管理；空调系统采用分区温控。教学楼：实现 “人来灯亮、人走灯灭”；中央空调采用分时控制，课前预冷预热，课后切换节能模式；图书馆：CO2+人数双参量控制新风，夜间低温预冷书库，白天利用热惰性减少空调开机公共区域：走廊、卫生间等采用声光感应或定时控制的LED照明 智慧校园电气应用方案资产健康管理 资产健康管理超越传统的“坏了再修”模式，利用物联网、大数据等技术对配电设备进行在线监测与预测性维护，变被动应对为主动预警。这极大降低了因设备故障导致的停电，确保了教学科研活动的连续性和师生人身安全，并有效延长了资产寿命，实现了全生命周期价值最大化。 ABB大量支持物联网的数字化配电设备，可接入ABB数字化系统