基于智能配網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在農民的日常生活中，例如空調、冰箱、洗衣機等日常生活常用的家電，大大提高了電網的壓力。因此，需要加強智能配電網的建設。智能化配電柜作為智能電網的最基本單元，是智能電網建設的一個重要組成部分，其設備智能化、設備網絡化以及參數數字化是它最顯著的特征。基于此，文章就智能配網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；智能化配電柜；設計

1.配電柜實現自動控制的必要性

1.1提高系統運行效果的必要措施

對整個系統運行而言，效率的提高需要借助佃壓配電柜自動控制。實現自動控制，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與設備運行。可見，低壓配電柜實現自動控制對提高配電柜的質量具有重要意義。對系統運行效果而言，自動化控制是一項非常重要的舉措。

1.2配電柜實現自動控制是滿足系統運行要求的必要手段

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

1.3提高系統園錫遇白側借施

系統正常工作時，對低壓配電柜而言，在實際運行時運用自動控制技術，是確保系統能夠高效運轉的一種關鍵性手段。電力系統及設備系統在正常工作過程中，就配電柜而言，在保障其基礎性功能實現的前提下，必須符合系統正常工作的要求，如此一來，方可保證低壓配電柜實現自動控制功能。實現自動化控制，對提高系統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的人為因素故障。

2.智能配電柜的工作原理及應用優勢

2.1構成及線路連接原理

智能配電柜在低壓配電網中的應用，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場進行維修，這大大節省了人力、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的漏電保護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，并且具有實時監控和運行的系統。因此能夠使得配電網的運行速度更快，同時又能保證其穩定性和可靠性。

2.2.2數顯調節以及多級分檔。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，同時還具有調解數顯以及分檔固定的作用。

2.2.3遠程設置標準參數。其能夠通過遠程控制平臺來進行實時的監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送到工作人員的手機里，從而有效的節約工作人員的時間，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參數采集設備智能化。斷路器智能控制器測量參數包括：電壓、電流、頻率、功率因數、有功、無功、電度、保護延時時間、過載保護時間、斷路器狀態、斷路器位置等。智能控制器通過內置于斷路器內的互感器采集電流，通過芯片內部程序計算出其他的參數與設置保護時間，通過斷路器的輔助觸點采集斷路器狀態與位置。智能控制器通過以太網接口，采用光纖傳輸方式直接和工業以太網交換機采用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。目前配電柜中二次設備主要以傳統的電磁式互感器、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。為了滿足智能電網的需要，適應智能電網建設的步伐，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，實現從模擬采集到數字采集的轉變。經過數字化采集之后，采集到的信號通過光纖送到光纖交換機，光纖交換機將數據送給測控IED，實現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的同時，減少了復雜的配線，同時只需要簡單跳線可以實現多路信息采集共享一個測控IED。IED通過光纖進行數據傳輸。

3.3 IEC61850系列交換機

能嚴格滿足工業標準下配電柜復雜電磁環境要求；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與任何網絡設備的互用性；具備超強安全性，提供可靠的通訊和保護，可以防止數據篡改或偽造；符合IEC61850-3標準，實現數據通訊優化配置，可為GOOSE對等通信提供優先權；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、參數，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，將采集到的變化量全部存儲在數據庫中，利用報警軟件的篩選功能，將篩選出來的報警信號以AT指令的形式發送出去。

結束語

研究智能配電柜在低壓配電網中的應用，對于提升人們日常生活中的正常安全供電具有重要的意義和作用，有利于目前電網和將來電網智能化的需求，為電網安全運行、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新及發展[J].電器工業，2012，05：67-68.