智能配電柜在低壓配網(wǎng)中的應(yīng)用

曾日明

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州惠城供電局汝湖供電所，廣東 惠州 516000）

一、低壓配電柜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的必要性

（一）提高系統(tǒng)運(yùn)行效果的必要措施

對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行而言，效率的提高需要借助低壓配電柜自動(dòng)控制。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，可以明顯增強(qiáng)低壓配電柜的整體功能。同時(shí)，還能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)與設(shè)備運(yùn)行。對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果而言，自動(dòng)化控制是一項(xiàng)非常重要的舉措。在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，如果使用自動(dòng)化控制措施，系統(tǒng)運(yùn)行的效果很明顯。

（二）高低壓配電柜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制是滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求的必要手段

在電力系統(tǒng)和設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，要求高低壓配電柜能夠在實(shí)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(shí)際運(yùn)行的要求，從而保證電柜在實(shí)踐中可以運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)。

（三）提高系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的措施

系統(tǒng)正常工作時(shí)，對(duì)低壓配電柜而言，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)，是確保系統(tǒng)能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)的一種關(guān)鍵性手段。電力系統(tǒng)及設(shè)備系統(tǒng)在正常工作過程中，對(duì)低壓配電柜而言，在保障其基礎(chǔ)性功能實(shí)現(xiàn)的前提下，必須符合系統(tǒng)正常工作的要求，方可保證低壓配電柜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，對(duì)提高系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量具有非常重要的意義。

二、低壓智能配電柜構(gòu)成及技術(shù)分析

（一）智能低壓配電柜的實(shí)現(xiàn)

智能低壓配電系統(tǒng)是傳統(tǒng)的低壓配電柜與電子通信技術(shù)緊密集合的產(chǎn)物，通過可通訊型的電氣元件及儀表，實(shí)時(shí)采集各個(gè)回路的現(xiàn)場信號(hào)，然后通過現(xiàn)代化的總線傳輸技術(shù)，最終值班人員在值班室通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面掌握遠(yuǎn)方的低壓配電房的各種運(yùn)行狀態(tài)及各相電氣參數(shù)，并進(jìn)行對(duì)各配電回路的遙控及信息的處理。一般來說，智能低壓配電柜由3部分構(gòu)成：系統(tǒng)軟件層、通信網(wǎng)絡(luò)層、智能元件層。

1.系統(tǒng)軟件層。通常使用專用的監(jiān)控軟件，考慮到用戶需求的多樣性，因此軟件一般采用模塊化設(shè)計(jì)，在界面和功能上可自由組合，可以根據(jù)用戶的需要快速進(jìn)行調(diào)整，而不需要對(duì)軟件的主體部分進(jìn)行修改。

2.通信網(wǎng)絡(luò)層。提供系統(tǒng)軟件層和智能元件層之間的通信連接，可支持多種通訊協(xié)議。隨著科技的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)層除了傳統(tǒng)的有線傳輸外，無線的連接方案已被廣泛應(yīng)用。

3.智能元件層。實(shí)際就是安裝在現(xiàn)場的配電柜及其內(nèi)部的智能化元件。智能化元件具備通訊功能，將各相電氣參數(shù)值及狀態(tài)通過系統(tǒng)總線接入智能網(wǎng)關(guān)，然后通過網(wǎng)絡(luò)層與遠(yuǎn)方的監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測、遙調(diào)、遙控的功能。

（二）硬件系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)

在智能配電柜綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要在硬件設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了以下幾方面的優(yōu)化：

1.智能化管理及控制系統(tǒng)。它在配電網(wǎng)中能夠支撐對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)之間信號(hào)的相互采集與傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中的各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測與管理，是集智能化技術(shù)與供電系統(tǒng)于一體的綜合系統(tǒng)。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出信號(hào)能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，將故障降到最低。

2.實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。通過對(duì)低壓配電網(wǎng)中設(shè)備及線路上的運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)為電力網(wǎng)絡(luò)的管理提供數(shù)據(jù)支撐，提高對(duì)電網(wǎng)管理的有效性。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的模塊化。智能配電柜在對(duì)硬件上采取了模塊化的設(shè)計(jì)，使設(shè)備之間的結(jié)合更加具有科學(xué)性，也使配電柜在運(yùn)行時(shí)，模塊與模塊之間不易相互之間有干擾性，而且設(shè)備模塊化的設(shè)計(jì)為以后的安裝和更新創(chuàng)造出空間，這樣更便于配電柜的升級(jí)與改造。

（三）軟件系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

智能配電柜在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要對(duì)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信號(hào)進(jìn)行控制，使配電網(wǎng)中各個(gè)子系統(tǒng)之間可以相互配合，實(shí)現(xiàn)了配電柜的遙測與遙控、遙調(diào)與遙訊的智能化控制。控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)人員利用GPRS網(wǎng)絡(luò)中IPModem模塊來進(jìn)行通訊，使系統(tǒng)之間信號(hào)可以相互傳輸；在實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)保護(hù)自動(dòng)化方面，采用了現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)在區(qū)域內(nèi)控制多臺(tái)斷路器，提高了系統(tǒng)的可靠性；在低壓配電智能終端中，設(shè)計(jì)人員通過應(yīng)用MNS技術(shù)為使用者創(chuàng)造了一個(gè)安全、智能的人機(jī)界面系統(tǒng)，這樣通過接口可以實(shí)現(xiàn)與配電系統(tǒng)的互動(dòng)一體化，這樣可以很大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與查詢。

三、智能化配電柜的應(yīng)用趨勢

由于低壓配電網(wǎng)的使用和發(fā)展的規(guī)模越來越大，同時(shí)人們對(duì)供電設(shè)備的優(yōu)質(zhì)性需求逐漸提高，供電企業(yè)的工作人員在日常工作中的任務(wù)和工作量也越來越大，需要時(shí)刻對(duì)低壓配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測和維修；再加上由于全球的生態(tài)環(huán)境被破壞，使得惡劣天氣的情況頻發(fā)，這就造成了低壓配電網(wǎng)的線路常常發(fā)生跳閘或是其他不良情況。在發(fā)生線路跳閘斷電等情況以后，很多時(shí)候都要工作人員親自到線路跳閘的現(xiàn)場進(jìn)行維修和檢測，這樣才能恢復(fù)低壓供電網(wǎng)的正常供電。但是在專業(yè)技術(shù)人員缺乏的情況下，一旦發(fā)生線路跳閘等情況，很多時(shí)候都面臨著無人維修和檢測狀況，這勢必會(huì)造成低壓供電網(wǎng)不能夠及時(shí)維修，使得供電設(shè)備無法正常運(yùn)行，這會(huì)給人們的生活、工作以及企業(yè)運(yùn)行和生產(chǎn)帶來極大的影響和損失；同時(shí)也會(huì)使得用電的質(zhì)量嚴(yán)重降低，造成供電企業(yè)或部門的供電服務(wù)的質(zhì)量嚴(yán)重降低，并影響其在社會(huì)上的信譽(yù)和在人們心目中的良好形象。因此相關(guān)的技術(shù)人員開發(fā)除了一種新型的供電網(wǎng)設(shè)備，即智能配電柜，它是集信息技術(shù)、運(yùn)行自動(dòng)化以及供電之間的互動(dòng)化于一體的新型低壓配電網(wǎng)設(shè)備，伴隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造以及技術(shù)的升級(jí)，智能配電柜有一個(gè)智能化的管理與控制的操作平臺(tái)，可以對(duì)低壓配電網(wǎng)中的漏電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和監(jiān)測，從而能夠極大的提升窮靠性和安全性。

結(jié)束語：

總之，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展速度越來越快的情況下，低壓配電柜在電能分配與控制中獲得有效的應(yīng)用，同時(shí)也促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的快速發(fā)展。在先進(jìn)設(shè)備不斷涌現(xiàn)的情況下，企業(yè)的自動(dòng)化水平持續(xù)上升，而這也說明其對(duì)供電要求越來越高。因此，為能夠適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的各項(xiàng)要求，提高低壓配電柜的技術(shù)水平非常重要。