基于智能配网的智能化配电柜的设计

谢厚昆

摘要：当前，各种各样家电设施开始大量出现在农民的日常生活中，例如空调、冰箱、洗衣机等日常生活常用的家电，大大提高了电网的压力。因此，需要加强智能配电网的建设。智能化配电柜作为智能电网的最基本单元，是智能电网建设的一个重要组成部分，其设备智能化、设备网络化以及参数数字化是它最显著的特征。基于此，文章就智能配网的智能化配电柜的设计进行简要的分析，希望可以提供一个借鉴。

关键词：智能配网；智能化配电柜；设计

1.配电柜实现自动控制的必要性

1.1提高系统运行效果的必要措施

对整个系统运行而言，效率的提高需要借助佃压配电柜自动控制。实现自动控制，可以明显增强低压配电柜的整体功能。同时，还能够促进电力系统与设备运行。可见，低压配电柜实现自动控制对提高配电柜的质量具有重要意义。对系统运行效果而言，自动化控制是一项非常重要的举措。

1.2配电柜实现自动控制是满足系统运行要求的必要手段

在电力系统和设备系统的运行过程中，要求高低压配电柜能够在实现基本的控制功能之外，也能够在其他功能上符合系统实际运行的要求，从而保证电柜在实践中可以运用自动控制技术。

1.3提高系统园锡遇白侧借施

系统正常工作时，对低压配电柜而言，在实际运行时运用自动控制技术，是确保系统能够高效运转的一种关键性手段。电力系统及设备系统在正常工作过程中，就配电柜而言，在保障其基础性功能实现的前提下，必须符合系统正常工作的要求，如此一来，方可保证低压配电柜实现自动控制功能。实现自动化控制，对提高系统运行质量具有非常重要的意义。自动化控制可以预防在此过程中出现的人为因素故障。

2.智能配電柜的工作原理及应用优势

2.1构成及线路连接原理

智能配电柜在低压配电网中的应用，不仅将电气线路进行了缩减和简化，使得操作的过程更具有安全性，还达到了智能化、自动化的远程控制以及输送短信的目的，因此当线路跳闸时，就无需工作人员赶到现场进行维修，这大大节省了人力、物力，同时也使得工作效率得到了大大的提升。而智能配电柜中，其构成和线路的连接原理为：首先其结构由具有通讯传输的漏电保护设备以及隔离双头的闸等构成，其中漏电保护的设备的开关为积木所制。其次就是线路连接的原理，它是由积木制开关的顶部连接进线母排，其底部就透过母排与隔离双头的闸进行连接，然后隔离双头闸的开关器件与地面相连接。

2.2主要功能及应用优势

2.2.1远程通讯控制。其使用的是2.5G的无线定位通讯模式，这种模式的无线是由具有工业级的较高性能的设备以及嵌入式的通讯处理设备组成，并且具有实时监控和运行的系统。因此能够使得配电网的运行速度更快，同时又能保证其稳定性和可靠性。

2.2.2数显调节以及多级分档。其能提供多种显示功能，即跳闸、按钮等的显示功能，从而能够显示出电路中电流剩余值以及最大相和多级分档，同时还具有调解数显以及分档固定的作用。

2.2.3远程设置标准参数。其能够通过远程控制平台来进行实时的监测以及自动化的操作，并将平台的控制信息通过短信输送的方式发送到工作人员的手机里，从而有效的节约工作人员的时间，使得工作效率得到良好的提升。

3.智能电网中智能化配电柜的设计

3.1智能配电柜一次设备

（1）配电柜一次设备是以断路器为主，熔断器、接触器和其它设备为辅助。（2）配电柜的一次设备智能化包括：断路器控制器的智能化，熔断器和接触器状态参数采集设备智能化。断路器智能控制器测量参数包括：电压、电流、频率、功率因数、有功、无功、电度、保护延时时间、过载保护时间、断路器状态、断路器位置等。智能控制器通过内置于断路器内的互感器采集电流，通过芯片内部程序计算出其他的参数与设置保護时间，通过断路器的辅助触点采集断路器状态与位置。智能控制器通过以太网接口，采用光纤传输方式直接和工业以太网交换机采用GOOSE通信。

3.2智能配电柜二次设备

3.2.1配电柜二次设备状态。目前配电柜中二次设备主要以传统的电磁式互感器、电磁式指针表和电磁式继电保护设备。设备体积大、测量精度低、安装与配线复杂、检修不方便等。

3.2.2配电柜二次设备智能化。为了满足智能电网的需要，适应智能电网建设的步伐，新型智能化的二次设备采用电子式互感器和电子式采集设备，实现从模拟采集到数字采集的转变。经过数字化采集之后，采集到的信号通过光纤送到光纤交换机，光纤交换机将数据送给测控IED，实现了采集设备到光纤交换机最后到测控IED。增大了信息采集的路数的同时，减少了复杂的配线，同时只需要简单跳线可以实现多路信息采集共享一个测控IED。IED通过光纤进行数据传输。

3.3 IEC61850系列交换机

能严格满足工业标准下配电柜复杂电磁环境要求；具备模块化结构并支持多种不同的通讯类型；以简单的连接方式实现与任何网络设备的互用性；具备超强安全性，提供可靠的通讯和保护，可以防止数据篡改或伪造；符合IEC61850-3标准，实现数据通讯优化配置，可为GOOSE对等通信提供优先权；具备LINKLOSSALERT（链接丢失报警）功能，可对光纤连接断开实施检测并重新选择路由；具备前面或后面配备以太网接口；配备GIGA-BIT上行链路接口，可连接多个通讯交换机；冗余配置电源。

3.4 GSM报警设备

为了实时了解配电柜的状态、参数，以及对配电柜的寿命进行预测，对故障进行报警，在智能化配电柜配置有GSM/GPRS报警设备。在智能化配电柜上GSM/GPRS可以实时浏览到配电柜的参数，将采集到的变化量全部存储在数据库中，利用报警软件的筛选功能，将筛选出来的报警信号以AT指令的形式发送出去。

结束语

研究智能配电柜在低压配电网中的应用，对于提升人们日常生活中的正常安全供电具有重要的意义和作用，有利于目前电网和将来电网智能化的需求，为电网安全运行、提高供电可靠性、故障快速定位减少抢修时间提供保障，而且具有良好的经济性和前瞻性。

参考文献：

[1]王云霞.论低压智能配电柜的技术创新及发展[J].电器工业，2012，05：67-68.