淺析電力開關(guān)柜的智能控制器設(shè)計與應(yīng)用

高海峰++楊圣西

摘 要：電力系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要保障，隨著計算機(jī)技術(shù)、電子智能化技術(shù)等發(fā)展，電力開關(guān)柜的發(fā)展也更加適應(yīng)社會需求。電子開關(guān)柜的智能化發(fā)展，有利于促進(jìn)電力電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性，能夠更好地完成電力設(shè)備的工作運行。并且，電力開關(guān)柜的發(fā)展可以促使電力企業(yè)對新技術(shù)的關(guān)注和應(yīng)用，利用技術(shù)發(fā)展改進(jìn)電力開關(guān)柜的問題和不足，利用智能控制技術(shù)實現(xiàn)電力開關(guān)柜的更簡單操作。

關(guān)鍵詞：電力開關(guān)柜 智能控制器 電力系統(tǒng) 設(shè)計應(yīng)用

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

1 電力開關(guān)柜的智能控制器基本概況

電力開關(guān)柜的智能控制器，顧名思義就是對傳統(tǒng)的電力開關(guān)柜進(jìn)行改進(jìn)和完善，將智能控制技術(shù)（計算機(jī)技術(shù)、電信通信技術(shù)等）應(yīng)用到電力開關(guān)柜的控制器中，實現(xiàn)電力開關(guān)柜控制器的自動化和智能化，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的同時提高電力控制器的運行安全性和穩(wěn)定性。

電力開關(guān)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(hù)模塊以及功能模塊等部分。電力開關(guān)柜的智能控制器主要是以控制電力系統(tǒng)中的電流、電壓等信號的監(jiān)測，然后進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理、傳遞工作的方式，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化控制和運行。電力開關(guān)柜的智能控制器審計有以下優(yōu)勢。

1.1 功能集成化、數(shù)字化

因為使用計算機(jī)技術(shù)以及相關(guān)的信息數(shù)字技術(shù)，電力開關(guān)柜的智能控制器內(nèi)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(hù)、控制以及記錄等功能融為一體），同時還可以利用數(shù)字通信技術(shù)實現(xiàn)信息傳遞，集成化和數(shù)字化優(yōu)勢明顯。

1.2 故障應(yīng)急調(diào)控與保護(hù)的作用

電力開關(guān)柜的智能控制器是利用技術(shù)人員預(yù)先編制好的調(diào)控程序進(jìn)行工作的，因此，為了避免智能控制器出現(xiàn)問題而影響電力系統(tǒng)的工作效率，技術(shù)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(shè)置過電流保護(hù)程序，將其和環(huán)網(wǎng)中的保護(hù)膜動態(tài)銜接，保證兩者之間的動態(tài)配合，可以實現(xiàn)控制器的智能化調(diào)控。在出現(xiàn)故障和問題時，智能控制器可以實現(xiàn)應(yīng)急調(diào)控和保護(hù)目的。

1.3 電力開關(guān)柜的輕便發(fā)展

主要是因為電力開關(guān)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(jiān)測、保護(hù)、自檢等）更加強(qiáng)大和可靠，可以促進(jìn)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展。

2 電力開關(guān)柜的智能控制器的設(shè)計原理

電力開關(guān)柜的智能控制器的主要功能是保護(hù)電力系統(tǒng)的線路安全，所以，智能控制器是電力系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的裝置，也是最核心的裝置。技術(shù)人員對電力開關(guān)柜的智能控制器進(jìn)行程序設(shè)計時，必須保證控制器的智能調(diào)控和保護(hù)功能的優(yōu)化完善，才能實現(xiàn)電力開關(guān)柜的智能控制器的自動監(jiān)測、智能操作等功能。

2.1 自動監(jiān)測原理

電力開關(guān)柜的智能控制器的自動監(jiān)測功能是保證數(shù)據(jù)出來準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)，對智能控制器的自動監(jiān)測功能的設(shè)計，主要借用靈敏性較高的傳感器實現(xiàn)。傳感器可以有效感應(yīng)電力系統(tǒng)中的電流、電壓等數(shù)據(jù)信號的變化情況，然后根據(jù)設(shè)置的程序，對超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的變化進(jìn)行及時監(jiān)測和反饋，可以有效保證電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定和安全。

2.2 智能控制操作原理

計算機(jī)技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)是保證電力開關(guān)柜的智能控制器智能操作得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)。智能控制器的智能控制操作原理是利用一些計算機(jī)軟件和數(shù)據(jù)處理程序?qū)崿F(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的接收和處理，然后根據(jù)實際情況有目的地進(jìn)行操作運行。

3 電力開關(guān)柜的智能控制器的實際應(yīng)用

3.1 自動監(jiān)測功能的應(yīng)用

電力開關(guān)柜的智能控制器最主要的功能就是實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的自動監(jiān)測，智能控制器的自動監(jiān)測主要是對電力系統(tǒng)中以下幾方面進(jìn)行監(jiān)測工作。

（1）電路器監(jiān)測。

電力工作者都很清楚電路器是電力系統(tǒng)中一個十分重要的電子元件。如果電路器內(nèi)部出現(xiàn)故障，會在很大程度上影響電力系統(tǒng)的工作運行的效率與穩(wěn)定性。所以，必須采取有效的措施預(yù)防電路器的故障出現(xiàn)，電力開關(guān)柜的智能控制器的自動監(jiān)測可以實現(xiàn)對電路器的鋤頭磨損程度、磁場結(jié)構(gòu)、電流量大小開關(guān)次數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，并且可以根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理分析，然后對電路器的使用狀態(tài)和使用壽命進(jìn)行判斷，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

（2）電容參數(shù)監(jiān)測。

電力系統(tǒng)中的智能控制器不僅監(jiān)測電流和電壓，還要監(jiān)測一個重要的參數(shù)變化：電容參數(shù)變化。因為電容參數(shù)的變化超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，也會使電路器異常運行。因此，電力開關(guān)柜的智能控制器要利用自動監(jiān)測功能對分閘電容以及合閘電容進(jìn)行有效監(jiān)測，并且要根據(jù)監(jiān)測分析結(jié)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(jiān)測。

電力開關(guān)柜的智能控制器除了對電力系統(tǒng)的故障問題進(jìn)行監(jiān)測，還可以實現(xiàn)對自身運行系統(tǒng)的監(jiān)測。也就是說，當(dāng)電力開關(guān)柜的智能控制器中的某一結(jié)構(gòu)元件出現(xiàn)異常狀況時，智能控制器的自動檢測模塊會及時產(chǎn)生作用，對出現(xiàn)故障的相應(yīng)芯片和通信回路進(jìn)行有效檢測，確保及時找到故障點，方便技術(shù)人員對智能控制器進(jìn)行檢修。

3.2 智能控制功能的應(yīng)用

電力開關(guān)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(jiān)測功能模塊互相配合，達(dá)到智能操作功能的目的。自動監(jiān)測主要是監(jiān)控電力系統(tǒng)中的斷路電路、合閘電壓、電容水平等參數(shù)。在對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析時，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就會發(fā)出警報，然后控制器中的中心檢測處理模塊會根據(jù)警報信息發(fā)出相應(yīng)的操作指令，實現(xiàn)智能化的操作。所以，技術(shù)人員在調(diào)整斷路器的同步關(guān)合次數(shù)時，要盡可能保證同步性與準(zhǔn)確性，降低系統(tǒng)的空載概率，實現(xiàn)對斷路器與電力系統(tǒng)的安全運行的有效保護(hù)，進(jìn)一步確保電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備元件的工作狀況，延長設(shè)備的使用壽命。

3.3 電力開關(guān)柜的智能控制器的發(fā)展方向

現(xiàn)今，我國的電力開關(guān)柜的智能控制器大部分采用通用的CPU、單片機(jī)等元件，這種類型的智能控制器的生產(chǎn)成本較高，電路相對復(fù)雜，不利于大范圍使用和推廣，并且不能有效地實現(xiàn)電子開關(guān)柜的智能控制器的性能優(yōu)化。相關(guān)的專業(yè)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(guān)柜的智能控制器的性能，推動我國智能控制器的發(fā)展進(jìn)程。為此，研究設(shè)計人員必須關(guān)注專用集成電路的開發(fā)和利用，同時注重提高智能控制器的抗干擾性能，研發(fā)出我國獨立自主的運行安全、可靠，并且具有較強(qiáng)適應(yīng)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(jīng)濟(jì)效益，除此之外，計算機(jī)技術(shù)與數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)的發(fā)展也必須盡可能地根據(jù)智能控制器的特點進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和完善，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)控制軟件的開發(fā)力度，以優(yōu)化人際接口環(huán)節(jié)。

實際上，在電力系統(tǒng)中，除了電力開關(guān)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(guān)柜的智能控制器優(yōu)化發(fā)展的同時，還要注意智能控制器與其他相關(guān)的配套元件的適應(yīng)研究，保證使智能化控制器與其他元件順利穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，達(dá)到完善系統(tǒng)，簡化操作，提高電力系統(tǒng)的運行效率的研究目的。

4 結(jié)語

我國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，設(shè)計研究人員必須加強(qiáng)對電力開關(guān)柜的智能控制器的研究，推動電力開關(guān)柜的智能控制器向形式標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、分散化的方向發(fā)展，促進(jìn)電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟(jì)效益的提升。

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