淺析電力開關柜的智能控制器設計與應用

高海峰++楊圣西

摘 要：電力系統是經濟快速發展的重要保障，隨著計算機技術、電子智能化技術等發展，電力開關柜的發展也更加適應社會需求。電子開關柜的智能化發展，有利于促進電力電氣設備的穩定性、安全性，能夠更好地完成電力設備的工作運行。并且，電力開關柜的發展可以促使電力企業對新技術的關注和應用，利用技術發展改進電力開關柜的問題和不足，利用智能控制技術實現電力開關柜的更簡單操作。

關鍵詞：電力開關柜 智能控制器 電力系統 設計應用

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0040-02

1 電力開關柜的智能控制器基本概況

電力開關柜的智能控制器，顧名思義就是對傳統的電力開關柜進行改進和完善，將智能控制技術（計算機技術、電信通信技術等）應用到電力開關柜的控制器中，實現電力開關柜控制器的自動化和智能化，節約經濟成本的同時提高電力控制器的運行安全性和穩定性。

電力開關柜的智能控制器一般包括中心檢測處理模塊、LED顯示模塊、保護模塊以及功能模塊等部分。電力開關柜的智能控制器主要是以控制電力系統中的電流、電壓等信號的監測，然后進行相關數據處理、傳遞工作的方式，實現電力系統的自動化控制和運行。電力開關柜的智能控制器審計有以下優勢。

1.1 功能集成化、數字化

因為使用計算機技術以及相關的信息數字技術，電力開關柜的智能控制器內部主要以集成電路為主，并且智能控制器的功能更加完善（將計量、保護、控制以及記錄等功能融為一體），同時還可以利用數字通信技術實現信息傳遞，集成化和數字化優勢明顯。

1.2 故障應急調控與保護的作用

電力開關柜的智能控制器是利用技術人員預先編制好的調控程序進行工作的，因此，為了避免智能控制器出現問題而影響電力系統的工作效率，技術人員可以提前將編制好的智能化功能軟件安裝好，并且對智能化控制器設置過電流保護程序，將其和環網中的保護膜動態銜接，保證兩者之間的動態配合，可以實現控制器的智能化調控。在出現故障和問題時，智能控制器可以實現應急調控和保護目的。

1.3 電力開關柜的輕便發展

主要是因為電力開關柜的智能控制器的體積減小，方便運輸和操作，但是智能控制器的功能（監測、保護、自檢等）更加強大和可靠，可以促進電力系統的不斷發展。

2 電力開關柜的智能控制器的設計原理

電力開關柜的智能控制器的主要功能是保護電力系統的線路安全，所以，智能控制器是電力系統中最基礎的裝置，也是最核心的裝置。技術人員對電力開關柜的智能控制器進行程序設計時，必須保證控制器的智能調控和保護功能的優化完善，才能實現電力開關柜的智能控制器的自動監測、智能操作等功能。

2.1 自動監測原理

電力開關柜的智能控制器的自動監測功能是保證數據出來準確性的基礎，對智能控制器的自動監測功能的設計，主要借用靈敏性較高的傳感器實現。傳感器可以有效感應電力系統中的電流、電壓等數據信號的變化情況，然后根據設置的程序，對超出標準范圍的變化進行及時監測和反饋，可以有效保證電力系統的運行穩定和安全。

2.2 智能控制操作原理

計算機技術以及數據處理技術是保證電力開關柜的智能控制器智能操作得以實現的基礎。智能控制器的智能控制操作原理是利用一些計算機軟件和數據處理程序實現對信息數據的接收和處理，然后根據實際情況有目的地進行操作運行。

3 電力開關柜的智能控制器的實際應用

3.1 自動監測功能的應用

電力開關柜的智能控制器最主要的功能就是實現對電力系統的自動監測，智能控制器的自動監測主要是對電力系統中以下幾方面進行監測工作。

（1）電路器監測。

電力工作者都很清楚電路器是電力系統中一個十分重要的電子元件。如果電路器內部出現故障，會在很大程度上影響電力系統的工作運行的效率與穩定性。所以，必須采取有效的措施預防電路器的故障出現，電力開關柜的智能控制器的自動監測可以實現對電路器的鋤頭磨損程度、磁場結構、電流量大小開關次數進行監測，并且可以根據監測的數據信息進行處理分析，然后對電路器的使用狀態和使用壽命進行判斷，保證電力系統的安全穩定運行。

（2）電容參數監測。

電力系統中的智能控制器不僅監測電流和電壓，還要監測一個重要的參數變化：電容參數變化。因為電容參數的變化超出標準范圍，也會使電路器異常運行。因此，電力開關柜的智能控制器要利用自動監測功能對分閘電容以及合閘電容進行有效監測，并且要根據監測分析結果實施有效地處理操作，確保電路器電容的安全有效。

（3）自我監測。

電力開關柜的智能控制器除了對電力系統的故障問題進行監測，還可以實現對自身運行系統的監測。也就是說，當電力開關柜的智能控制器中的某一結構元件出現異常狀況時，智能控制器的自動檢測模塊會及時產生作用，對出現故障的相應芯片和通信回路進行有效檢測，確保及時找到故障點，方便技術人員對智能控制器進行檢修。

3.2 智能控制功能的應用

電力開關柜的智能控制器的智能操作主要是利用操作模塊和自動監測功能模塊互相配合，達到智能操作功能的目的。自動監測主要是監控電力系統中的斷路電路、合閘電壓、電容水平等參數。在對監測數據進行處理分析時，一旦發現異常情況，就會發出警報，然后控制器中的中心檢測處理模塊會根據警報信息發出相應的操作指令，實現智能化的操作。所以，技術人員在調整斷路器的同步關合次數時，要盡可能保證同步性與準確性，降低系統的空載概率，實現對斷路器與電力系統的安全運行的有效保護，進一步確保電力系統中的電氣設備元件的工作狀況，延長設備的使用壽命。

3.3 電力開關柜的智能控制器的發展方向

現今，我國的電力開關柜的智能控制器大部分采用通用的CPU、單片機等元件，這種類型的智能控制器的生產成本較高，電路相對復雜，不利于大范圍使用和推廣，并且不能有效地實現電子開關柜的智能控制器的性能優化。相關的專業研究人員必須加大對智能控制器的研究深度，致力于提高電力開關柜的智能控制器的性能，推動我國智能控制器的發展進程。為此，研究設計人員必須關注專用集成電路的開發和利用，同時注重提高智能控制器的抗干擾性能，研發出我國獨立自主的運行安全、可靠，并且具有較強適應性的智能控制器，有利于我國智能控制器的使用成本降低，提高經濟效益，除此之外，計算機技術與數據信息處理技術的發展也必須盡可能地根據智能控制器的特點進行相應的改進和完善，強化網絡控制軟件的開發力度，以優化人際接口環節。

實際上，在電力系統中，除了電力開關柜的智能控制器，還有很多具有多種功能的電子元件。所以，在注重對電力開關柜的智能控制器優化發展的同時，還要注意智能控制器與其他相關的配套元件的適應研究，保證使智能化控制器與其他元件順利穩定的運轉，達到完善系統，簡化操作，提高電力系統的運行效率的研究目的。

4 結語

我國的社會經濟發展十分迅速，設計研究人員必須加強對電力開關柜的智能控制器的研究，推動電力開關柜的智能控制器向形式標準化、系統網絡化、分散化的方向發展，促進電力系統運行經濟效益的提升。

參考文獻

[1] 周永耀，梁漢泉，曾永浩.淺析電力開關柜的智能控制器設計與應用[J].工程建設與設計，2013（1）：113-115.

[2] 詹欣圳，陳全民，張少保.分析電力開關柜的智能控制器應用現狀及設計要點[J].科學與財富，2016（11）：40.