智能化低壓配電系統的發展與應用

高晉晉

摘? ? 要：隨著人們的生活水平不斷提升，對電力系統供電質量的要求越來越高。為提升用戶體驗滿意度，確保供電系統的連續性、穩定性以及高可靠性，低壓配電設備逐漸由傳統型向集成化、智能化轉變。2016年，《電力發展“十三五”規劃》文件發布，國家明確提出建設智能電網，促進智能互聯，全面提升電力系統的智能化水平。經過近幾年的發展，越來越多的智能化電力設備投運到供電系統中，低壓配電系統的智能控制技術得到較快的發展。基于此，本文對智能化低壓配電系統的發展與應用進行研究，以供參考。

關鍵詞：低壓配電系統;智能化;發展;應用

1? 引言

低壓配電線路的路線較長且范圍很廣，布置較為復雜。實際運行中，低壓配電線路易出現線路故障，而其故障受到多種因素影響，加之低壓配電線路直接連接用戶端，一旦低壓配電線路出現故障，將會給用戶用電帶來極大影響。

2? 低壓配電網電力系統網絡構成

傳統的低壓配網電力系統在實際的應用過程中，以人工操作為主要形式，能夠完成對配電的監視、保護及控制。該種控制方法在實際的應用過程中展現出了誤操作、延時性等缺點，無法及時對故障進行準確及有效地處理，并且對低壓配網電力系統現場的要求也存在一定的局限性。由繼電器、接觸器和斷路器元件共同來構成基礎元件，在對功率因數、無功功率、有功功率及電流等參數進行控制，并進行實時監測，能夠直觀的了解到電氣設備的總體運行狀態，為故障點提供可靠的信息支持，對電器動作加以控制，主要是運用智能模塊對參數進行設定及調整，并且在實際的應用過程中，也展現出了遙信、遙測、遙調及遙控功能。

3? 智能低壓系統開關設備的特點

（1）開關柜的構成智能開關柜顛覆傳統開關柜設備配置方式，以智能儀表、智能斷路器、智能馬達保護器、軟起動器及可編程邏輯控制器（programmablelogiccontroller，PLC）等智能器件組成的配電系統代替傳統以主令器件（普通指針儀表、斷路器、繼電器、接觸器、熔斷器、熱繼電器）組成的配電系統。（2）開關柜的操作和控制方式傳統的開關柜僅適合現場人為操作，全部由主令電器元件組成的傳統配電系統往往很復雜，使用的元器件多，布線復雜，日常操作、維修非常不方便;而智能開關柜由智能器件與斷路器、繼電器、PLC等組成配電系統，系統內元器件少，智能元器件之間通過通信網絡連接，布線簡單，不僅能夠就地操作，還能遠程監控，如果裝上通用分組無線服務（generalpacketradioservice，GPRS）裝置，利用移動手機客戶端，用戶可以隨時隨地查看系統內各個元器件的實時運行狀態。（3）系統的智能電容補償利用智能配電系統配置智能電容補償控制柜，智能電容器與智能電容控制器組成完整的電容補償智能系統，可實時調節供電質量，為供電系統提供穩定的電能。（4）人機界面與通信管理智能配電系統單獨設置一臺控制柜，控制柜內安裝通信管理機與人機界面，人機界面與通信管理機相連，實時顯示系統內部各設備運行狀態。通信管理機下連整個供電系統上所有設備，上連集中控制室管理機，通過通信管理機可實現電力系統四遙功能。

4? 低壓配網電力系統應用的保障措施

4.1? 斷路故障防范及維護管理

斷路是低壓配電故障之一，對其運行的穩定安全具有重要影響。所以，布置線路時應選用三相四線制，結合電流量實際，適度增加零線橫截面，增強零件的機械強度，以有效防止斷路故障。同時，加固處理零線接頭連接端子，確保其科學、穩定地連接，防止出現零線斷路。當然，要避免熔斷器與零線串聯，以防熔斷器發生熔斷而造成斷路。所用的熔斷器應符合相關標準及規格，并確保三相熔斷器的規格一致。連接接頭的選擇應確保其連接效果，以保證低壓配電裝置運行的穩定和安全。各類故障的防范及處理雖然能夠解決其帶來的危害，但最關鍵的是定期維護，及早發現故障隱患，將故障處理在“搖籃”中，從而避免故障或降低故障發生率。這需要電力管理部門強化維護管理，對低壓配電所有裝置及其運行定期進行細致檢查，以確保其長期運行的穩定性和安全性。維護過程中，應定期檢測絕緣設備、防雷設備等裝置，及時發現其運行中的安全隱患，一旦發現問題及時有效處理。此外，需及時更換低壓配電系統的故障及老化設備，以防止發生故障，提升低壓配電運行的效率。

4.2? 智能設備

智能設備是智能控制系統主要的組成部分，智能配電系統主要的智能設備除了PLC、觸摸屏、UPS外還有具有通信功能的智能儀表、智能監控設備、智能顯示設備等;而配電系統應用最多的智能設備是智能儀表。目前使用的智能儀表多是數顯式儀表，儀表不僅能夠顯示電流值、電壓值，還能夠顯示無功功率、有功功率、有功電度、無功電度、功率因數及電網頻率等信息。智能儀表帶有不同回路數的開關量輸入與繼電器輸出模塊，利用儀表的開關量輸入模塊，可以將斷路器的合分閘信號及故障信號接入儀表;將儀表的繼電器輸出模塊串入斷路器合分閘回路，可以實現對斷路器合分閘的遙控操作。智能儀表帶有一路或者多路通信端口，通過通信口與PLC系統連接，PLC可以遠程讀取儀表內電流值、電壓值、無功功率、有功功率、有功電度、無功電度、功率因數、電網頻率以及接入儀表開關量輸入模塊的斷路器運行狀態等相關參數信息;同時PLC也可通過通信網絡控制儀表繼電器輸出的閉合與斷開來控制斷路器的合分閘。

4.3? 數字化日常巡檢——藍牙無線連接

通過藍牙無線連接的MasterpactMTZ低壓框架斷路器主要是以智能手機上的應用程序作為數據讀取應用，不僅可以將斷路器中的全部信息讀取，還能針對不同的電氣參數進行分類讀取，特別是斷路器中的負載信息、報警信息，以及關鍵性的參數指令都能夠詳細獲取。藍牙無線連接在數字化日常巡檢過程中是以三種顏色進行狀態提示，可以很明顯地將斷路器在正常工作情況下的運行健康程度反映出來。如果MasterpactMTZ低壓框架斷路器發生跳閘或電路報警燈突發情況，也會被完全記錄，而且標注時間線，保證斷路器可以時時被檢查全過程。工作人員在進行日常檢查時亦可以查看保護設定值的合理性，工作人員在手機APP上就可以輸入權限密碼后進行調整，而且所有修改過程和修改記錄都會作為一種管理信息被存儲，既能降低操作失誤，也為今后整體數據檢查做記錄。藍牙無線連接讓日常巡檢更加高效便捷，將智能手機APP中的數據傳輸到管理系統云平臺，可以快速形成巡檢報告，讓巡檢工作更加系統化、集成化。

4.4? PLC監控系統

在智能配電系統內，PLC作為配電系統主要的監控裝置，通常要求安裝于配電室內的控制柜內，控制柜與其他配電柜安置在同一個配電室內。PLC對配電室內所有的設備進行監控，主要包括完成備自投功能、通過采集各儀表或傳感器的電流、電壓、頻率及功率因數等數據掌握設備運行和供電狀況、與人機界面配合處理并顯示系統各設備的狀態等。

5? 結束語

互聯網技術在低壓配網電力系統中應用是必然發展趨勢，完成了對低壓配電系統中全參數的有效測量，在高性能通信技術應用中發揮了重要作用。因此，應做好產品選擇，并應用新的技術，對低壓配電網中的電能進行全面管理，以便能夠達到低壓配電系統的節能降耗目的，使電力系統更為安全可靠。

參考文獻：

[1] 陳英志.住宅小區低壓配電線路保護系統優化設計[J].山東工業技術，2019（9）：181～182.

[2] 牛宇青.探討低壓配電故障原因及預防措施[J].機電工程技術，2019（3）：155～156.

[3] 張佳皓，林國成.低壓配電系統可靠性優化技術措施[J].現代建筑電氣，2019（3）：1～5+12.

[4] 遠國新.低壓配電系統的施工與維護研究[J].山東工業技術，2019（8）：204.

[5] 劉朝陽.建筑電氣設計中低壓配電系統安全性分析與闡述[J].居舍，2019（5）：185.