供配电系统的监控对象为高压系统、低压系统、直流系统、变压器、备用发电机系统的有关设备的状态控制以及系统电流、电压、功率等某些参数，监测的信号由相应设备上的电压互感器、电流互感器、电能传感器、温度传感器及开关设备辅助触头上获得，经过变送器转换为统一的直流参量，再经过A/D转换送入现场监控器中。由监控站输出的控制信号一般送到相应的操作机构的线圈上，控制某些断路器或开关设备自动接通或分断。
对于一级负荷，为了保证供电可靠性，应至少有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。当一路电源停电或需要检修时，其他电源间联络开关自动闭合，由另一路电源给所有重要负荷提供电能，同时还要设置一台柴油发电机组，能够在15s内自行起动，供应事故照明、消防用电和其余重要负荷用电。
采用计算机监控系统就可实现变配电所无人值班，自动测量、监视、控制，并把测量的数据由计算机及时、准确地进行分析和处理，自动显示并打印。以计算机为核心的供配电系统是实现远距离测量、监视与控制综合自动化的系统，是为了减少值班人员劳动强度，减少维护工作量，提高供电安全、可靠性，合理调配负荷，实现优化运行、科学管理、有效节约电能。
1.负荷分布及变压器的配置
高层建筑的用电负荷一般可分为空调、动力、电热、照明等类。对于全空调的各种商业性楼宇，空调负荷属于大宗用电，约占40%～50%。冷热源设备一般放在大楼的地下室、首层或下部。动力负荷主要是指电梯、水泵、排烟风机、洗衣机等设备，普通建筑的动力负荷都比较小，随着建筑高度的增加，在超高层建筑中，由于电梯负荷和水泵容量的增大，动力负荷的比重将会明显地增加。动力负荷中的水泵、洗衣机等亦大部分放在下部，因此就负荷的竖向分布来说，负荷大部分集中在下部，因此将变压器设置在建筑物的底部是有利的。
但是，在40层以上的高层建筑中，电梯设备较多，此类负荷大部分集中于大楼的顶部。竖向中段层数较多，通常设有分区电梯和中间泵站。在这种情况下，宜将变压器按上、下层配置或者按上、中、下层分别配置。供电变压器的供电范围大约为15～20层。例如纽约的世界贸易中心共有110层，变压器配置在第7、41、75、108层；日本的新信大厦共有60层，变压器配置在地下4层和地面40层；纽约的帝国大厦共有102层，变压器配置在地下2层、地面41层及84层。
为了减少变压器台数，单台变压器的容量一般都大于1000kVA。由于变压器深入负荷中心而进入楼内，从防火要求考虑，不应采用一般的油浸式变压器和油断路器等在事故情况下能引起火灾的电气设备，而应采用干式变压器和真空断路器。
负荷中心是供配电设计中一个重要的概念。变电所应尽量设在负荷中心，以便于配电、节省导线，也有利于施工。负荷中心实际上是一种最佳配电点，它需要按所要达到的优化目标及不同的计算条件而列出的目标函数来确定。事实上，负荷的大小不是恒定不变的，因此负荷中心常会变动，在设计时也往往由于各种实际因素而不能将配电点布置在计算得到的负荷中心上。只有在负荷比较平稳的部门，才可将变电所设在负荷中心或大负荷的近旁。
2.高压供电方式
智能建筑高压供电只是将高压电源移至大楼附近而已，大楼内的用电设备仍是以低压为主。智能建筑中的高压供电方式主要有以下几种：
1）两路高压电源，一用一备用或互为备用；
2）三路高压电源，两用一备用或互为备用；
3）一路高压电源，一路低压备用电源，适用于一般高层住宅；
4）一路高压电源，一路柴油发电机作为第二备用电源，第三路由不间断电源（UPS）作为第三电源，可用于保证计算机系统、消防通信系统、事故照明等重要一级负荷的供电可靠性；
5）目前，我国南方推广采用环网供电，这种供电方案结构简单、投资少、可靠性高。
智能建筑由于功能上的需要，目前一般都采用双电源进线，即要求有两个独立电源，常用的高压供电方案如图3-18所示。
图3-18a所示为两路高压电源，正常时一用一备用，即当正常工作电源事故停电时，另一路备用电源自动投入。这个方案可以减少中间母线联络柜和一个电压互感器柜，对节省投资和减小高压配电室建筑面积均有利，这种接线要求两路都能保证100%的负荷用电。当清扫母线或母线故障时，将会造成全部停电。因此，这种接线方式常用在大楼负荷较小、供电可靠性要求相对较低的建筑中。
图3-18b所示为两路电源同时工作，当其中一路故障时，由母线联络开关对故障回路供电。该方案由于增加了母线联络柜和电压互感器柜，变电所的面积也就要增大。这种接线方式是商用性楼宇、高级宾馆、大型办公楼宇常用的供电方案。当大楼的安装容量大、变压器台数多时，尤其适宜采用这种方案，因为它能保证较高的供电可靠性。
图3-18 常用的高压供电方案
当变压器台数较少时，可从邻近楼宇高压配电室以放射式向该楼宇变压器供电。例如深圳熙龙大厦设有两台800kVA变压器，大厦不设10kV高压配电室，只在变压器室墙壁上装高压负荷开关，10kV电源来自相距50余米的国际商业大厦的10kV高压配电室的两段母线。
电力的输送与分配，必须由母线、开关、配电线路、变压器等组成一定的供电电路，这个电路就是供电系统的一次接线，即主接线。我国目前最常用的主接线方案如图3-19所示。采用两路10kV独立电源，变压器低压侧采取单母线分段的方案，例如广州东方宾馆、白云宾馆均采用这种供电方案。
图3-19 双电源主接线方案
对于规模较小的建筑，由于用电量不大，从当地获得两个电源又较困难，附近又有400V的备用电源时，可采用一路10kV电源作为主电源，400V电源作为备用电源的高供低备主接线方案，如图3-20所示。
3.低压配电方式
低压配电方式是指低压干线的配线方式。低压配出干线一般是指从变电所低压配电屏分路开关至各大型用电设备或楼层配电盘的线路；用电负荷分组配电系统是指负荷的分组组合系统。智能建筑由于负荷的种类较多，低压配电系统的组织是否得当，将直接影响大楼用电的安全运行和经济管理。
低压配电系统可分为放射式和树干式两类，大型的智能建筑多采用放射式和树干式相结合的混合式配电系统。图3-21a～c分别是放射式、树干式和混合式配电系统方案。(www.xing528.com)
图3-20 高供低备主接线方案
图3-21 低压配电系统方案
放射式配电是一独立负荷或一集中负荷均由一单独的配电线路供电，可适用于供电可靠性高、单台设备容量较大或容量比较集中的低压配电场所。对于大型消防泵、生活水泵和中央空调的冷冻机组，一是供电可靠性要求高，二是单台机组容量较大，因此考虑以放射式专线供电。对于楼层用电量较大的大厦，有的也采用一回路供一层楼的放射式供电方案。
树干式配电是一独立负荷或一集中负荷按它所处的位置依次连接到某一条配电干线上。树干式配电所需配电设备及有色金属消耗量较少，系统灵活性好，但干线故障时影响范围大，一般适用于用电设备比较均匀、容量不大，又无特殊要求的场合。
在高层住宅中，住户配电箱多采用由小型单极塑料外壳断路器组装而成的组合配电箱。对一般照明及小容量插座采用树干式接线，即住户配电箱中每一分路断路器带几盏灯或几个小容量插座；而对电热水器、窗式空调器等大宗用电量的家电设备，则采用放射式供电。
4.后备供电与应急供电
智能建筑中的用电负荷种类繁多，但并不是所有的用电负荷都必须在任何情况下保证供电，也就是说，可以把用电负荷分成保证负荷和非保证负荷。保证负荷包括一级负荷和那些在非消防停电时仍要求保证的负荷，其余则为非保证负荷或一般负荷。
根据电气设计规范，一级负荷要求由两路电源供电。二级负荷当条件许可时也宜由两路电源供电，特别是属于消防用的二级负荷，按规定也要求由两路电源供电。因此，智能建筑对供电的可靠性要求较高，一般都要求由两路电源供电。
目前我国城市电网的供电状况虽然较稳定，但对一个建筑物来讲，城市电网虽已提供两路电源，并且有时这两路电源来自不同的上一级变电站，但在实际运行中，当一路电源故障时，往往另一路也会出现故障，因为再上一级电源往往是同一电源。因此，为了确保智能化大楼供电的可靠、安全，设置自备发电机是十分必要的。国外的有些大楼由城市电网供应了三路、四路电源，但仍然设置自备发电机组。
（1）自备发电机组容量的选择 对于自备发电机组容量的选择，目前尚无统一的计算公式，因此在实际工作中所采用的方法也各不相同。有的简单地按照变压器容量的百分比确定；例如用变压器容量的10%～20%确定；有的根据消防容量相加；也有的根据业主的意愿确定。自备发电机组的容量选得太大，会造成一次投资的增加，选得太小，事故时一是满足不了使用的要求，二是大功率电动机起动困难。通常应按自备发电机组的计算负荷来选择，同时用大功率电动机的起动来检验。
在计算自备发电机组容量时，可将智能建筑用电负荷分为三类：
第一类保安型负荷，即为保证大楼人身安全及大楼内智能化设备安全而要求可靠运行的负荷，有消防水泵、消防电梯、防排烟设备、应急照明及大楼设备的管理计算机监控系统设备、通信系统设备、从事业务用的计算机及相关设备等。
第二类保障型负荷，即保障大楼运行的基本设备负荷，也是大楼运行的基本条件，主要有工作区域的照明、部分电梯、通道照明等。
第三类一般负荷，除上述负荷外的负荷，例如用于满足舒适功能的空调设备、水泵及其他一般照明、电力设备等。
计算自备发电机组容量时，第一类负荷必须考虑在内，第二类负荷是否考虑，应视城市电网情况及大楼的功能而定。若城市电网很稳定，能保证两路独立的电源供电，且大楼的功能要求不太高，则第二类负荷可以不计算在内。虽然城市电网稳定，能保证两路独立的电源供电，但大楼的功能要求很高或级别相当高，那么应将第二类负荷计算在内，或部分计算在内，例如银行、证券大楼的营业大厅的照明，主要职能部门房间的照明等。
若将保安型负荷和部分保障型负荷相叠加，并依此来选择发电机组容量，则其容量往往偏大。因为在城市电网停电，大楼并未发生火灾时，消防负荷设备不起动，那么自备发电机组只需提供给保障型负荷供电即可。而发生火灾时，保障型负荷中只有计算机及相关设备仍供电，工作区域照明不需供电，而只需保证消防设备的用电。因此要考虑两者不同时使用，择其大者作为发电机组的计算容量。在初步设计时，自备发电机组容量可以取变压器总装机容量的10%～20%。
（2）自备发电机组的选择
1）起动装置：图3-22为机组运行流程。
由于这里讨论的自备发电机组均为应急所用，因此首先要选有自起动装置的机组，一旦城市电网中断，应在15s内起动机组且供电。机组在市电停电后延时3s后开始起动发电机，起动时间约为10s（总计不大于15s，若第一次起动失败，第二次再起动，共有三次自起动功能，总计不大于30s），发电机输出主开关合闸供电。当市电恢复后，机组延时2～15min（可调）不卸载运行，5min后，主开关自动跳闸，机组再空载冷却运行约10min后自动停车。
2）外形尺寸：机组的外形尺寸要小，结构要紧凑，重量要轻，辅助设备也要尽量减小，以缩小机房的面积和层高。
图3-22 发电机组运行流程
3）自起动方式：自起动方式尽量用电起动，起动电压为直流24V。若用压缩空气起动，需要有一套压缩空气装置，比较麻烦，所以应尽量避免采用。
4）冷却方式：在有足够的进风、排风通道情况下，尽量采用闭式水循环及风冷的整体机组，这样耗水量很少，只要每年更换几次水，并加入少量防锈剂就可以了。在没有足够进、排风通道的情况下，可将排风机、散热管与柴油机主体分开，单独放在室外，用水管将室外的散热管与室内地下层的柴油主机相连接。
5）励磁方式：发电机宜选用无刷型自动励磁的方式。
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