基于智能配網(wǎng)的智能化配電柜的設計

謝厚昆

摘要：當前，各種各樣家電設施開始大量出現(xiàn)在農(nóng)民的日常生活中，例如空調(diào)、冰箱、洗衣機等日常生活常用的家電，大大提高了電網(wǎng)的壓力。因此，需要加強智能配電網(wǎng)的建設。智能化配電柜作為智能電網(wǎng)的最基本單元，是智能電網(wǎng)建設的一個重要組成部分，其設備智能化、設備網(wǎng)絡化以及參數(shù)數(shù)字化是它最顯著的特征。基于此，文章就智能配網(wǎng)的智能化配電柜的設計進行簡要的分析，希望可以提供一個借鑒。

關鍵詞：智能配網(wǎng)；智能化配電柜；設計

1.配電柜實現(xiàn)自動控制的必要性

1.1提高系統(tǒng)運行效果的必要措施

對整個系統(tǒng)運行而言，效率的提高需要借助佃壓配電柜自動控制。實現(xiàn)自動控制，可以明顯增強低壓配電柜的整體功能。同時，還能夠促進電力系統(tǒng)與設備運行。可見，低壓配電柜實現(xiàn)自動控制對提高配電柜的質量具有重要意義。對系統(tǒng)運行效果而言，自動化控制是一項非常重要的舉措。

1.2配電柜實現(xiàn)自動控制是滿足系統(tǒng)運行要求的必要手段

在電力系統(tǒng)和設備系統(tǒng)的運行過程中，要求高低壓配電柜能夠在實現(xiàn)基本的控制功能之外，也能夠在其他功能上符合系統(tǒng)實際運行的要求，從而保證電柜在實踐中可以運用自動控制技術。

1.3提高系統(tǒng)園錫遇白側借施

系統(tǒng)正常工作時，對低壓配電柜而言，在實際運行時運用自動控制技術，是確保系統(tǒng)能夠高效運轉的一種關鍵性手段。電力系統(tǒng)及設備系統(tǒng)在正常工作過程中，就配電柜而言，在保障其基礎性功能實現(xiàn)的前提下，必須符合系統(tǒng)正常工作的要求，如此一來，方可保證低壓配電柜實現(xiàn)自動控制功能。實現(xiàn)自動化控制，對提高系統(tǒng)運行質量具有非常重要的意義。自動化控制可以預防在此過程中出現(xiàn)的人為因素故障。

2.智能配電柜的工作原理及應用優(yōu)勢

2.1構成及線路連接原理

智能配電柜在低壓配電網(wǎng)中的應用，不僅將電氣線路進行了縮減和簡化，使得操作的過程更具有安全性，還達到了智能化、自動化的遠程控制以及輸送短信的目的，因此當線路跳閘時，就無需工作人員趕到現(xiàn)場進行維修，這大大節(jié)省了人力、物力，同時也使得工作效率得到了大大的提升。而智能配電柜中，其構成和線路的連接原理為：首先其結構由具有通訊傳輸?shù)穆╇姳Ｗo設備以及隔離雙頭的閘等構成，其中漏電保護的設備的開關為積木所制。其次就是線路連接的原理，它是由積木制開關的頂部連接進線母排，其底部就透過母排與隔離雙頭的閘進行連接，然后隔離雙頭閘的開關器件與地面相連接。

2.2主要功能及應用優(yōu)勢

2.2.1遠程通訊控制。其使用的是2.5G的無線定位通訊模式，這種模式的無線是由具有工業(yè)級的較高性能的設備以及嵌入式的通訊處理設備組成，并且具有實時監(jiān)控和運行的系統(tǒng)。因此能夠使得配電網(wǎng)的運行速度更快，同時又能保證其穩(wěn)定性和可靠性。

2.2.2數(shù)顯調(diào)節(jié)以及多級分檔。其能提供多種顯示功能，即跳閘、按鈕等的顯示功能，從而能夠顯示出電路中電流剩余值以及最大相和多級分檔，同時還具有調(diào)解數(shù)顯以及分檔固定的作用。

2.2.3遠程設置標準參數(shù)。其能夠通過遠程控制平臺來進行實時的監(jiān)測以及自動化的操作，并將平臺的控制信息通過短信輸送的方式發(fā)送到工作人員的手機里，從而有效的節(jié)約工作人員的時間，使得工作效率得到良好的提升。

3.智能電網(wǎng)中智能化配電柜的設計

3.1智能配電柜一次設備

（1）配電柜一次設備是以斷路器為主，熔斷器、接觸器和其它設備為輔助。（2）配電柜的一次設備智能化包括：斷路器控制器的智能化，熔斷器和接觸器狀態(tài)參數(shù)采集設備智能化。斷路器智能控制器測量參數(shù)包括：電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功、無功、電度、保護延時時間、過載保護時間、斷路器狀態(tài)、斷路器位置等。智能控制器通過內(nèi)置于斷路器內(nèi)的互感器采集電流，通過芯片內(nèi)部程序計算出其他的參數(shù)與設置保護時間，通過斷路器的輔助觸點采集斷路器狀態(tài)與位置。智能控制器通過以太網(wǎng)接口，采用光纖傳輸方式直接和工業(yè)以太網(wǎng)交換機采用GOOSE通信。

3.2智能配電柜二次設備

3.2.1配電柜二次設備狀態(tài)。目前配電柜中二次設備主要以傳統(tǒng)的電磁式互感器、電磁式指針表和電磁式繼電保護設備。設備體積大、測量精度低、安裝與配線復雜、檢修不方便等。

3.2.2配電柜二次設備智能化。為了滿足智能電網(wǎng)的需要，適應智能電網(wǎng)建設的步伐，新型智能化的二次設備采用電子式互感器和電子式采集設備，實現(xiàn)從模擬采集到數(shù)字采集的轉變。經(jīng)過數(shù)字化采集之后，采集到的信號通過光纖送到光纖交換機，光纖交換機將數(shù)據(jù)送給測控IED，實現(xiàn)了采集設備到光纖交換機最后到測控IED。增大了信息采集的路數(shù)的同時，減少了復雜的配線，同時只需要簡單跳線可以實現(xiàn)多路信息采集共享一個測控IED。IED通過光纖進行數(shù)據(jù)傳輸。

3.3 IEC61850系列交換機

能嚴格滿足工業(yè)標準下配電柜復雜電磁環(huán)境要求；具備模塊化結構并支持多種不同的通訊類型；以簡單的連接方式實現(xiàn)與任何網(wǎng)絡設備的互用性；具備超強安全性，提供可靠的通訊和保護，可以防止數(shù)據(jù)篡改或偽造；符合IEC61850-3標準，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊優(yōu)化配置，可為GOOSE對等通信提供優(yōu)先權；具備LINKLOSSALERT（鏈接丟失報警）功能，可對光纖連接斷開實施檢測并重新選擇路由；具備前面或后面配備以太網(wǎng)接口；配備GIGA-BIT上行鏈路接口，可連接多個通訊交換機；冗余配置電源。

3.4 GSM報警設備

為了實時了解配電柜的狀態(tài)、參數(shù)，以及對配電柜的壽命進行預測，對故障進行報警，在智能化配電柜配置有GSM/GPRS報警設備。在智能化配電柜上GSM/GPRS可以實時瀏覽到配電柜的參數(shù)，將采集到的變化量全部存儲在數(shù)據(jù)庫中，利用報警軟件的篩選功能，將篩選出來的報警信號以AT指令的形式發(fā)送出去。

結束語

研究智能配電柜在低壓配電網(wǎng)中的應用，對于提升人們?nèi)粘Ｉ钪械恼０踩╇娋哂兄匾囊饬x和作用，有利于目前電網(wǎng)和將來電網(wǎng)智能化的需求，為電網(wǎng)安全運行、提高供電可靠性、故障快速定位減少搶修時間提供保障，而且具有良好的經(jīng)濟性和前瞻性。

參考文獻：

[1]王云霞.論低壓智能配電柜的技術創(chuàng)新及發(fā)展[J].電器工業(yè)，2012，05：67-68.