智能配電系統(tǒng)斷路器與智能電力儀表的配合淺析

摘 要：主要講述了關(guān)于智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，并且介紹了如何才能選擇正確的智能斷路器來配合智能電力儀表，舉例驗證了在同類品牌中高檔智能低壓斷路器所具有的功能結(jié)論。

關(guān)鍵詞：智能配電系統(tǒng)；智能斷路器；智能電力儀表；配合

隨著我國經(jīng)濟快速的發(fā)展，智能化配電系統(tǒng)由開關(guān)配以具有通信功能的智能化原件，經(jīng)數(shù)字通信與計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)變電站開關(guān)設(shè)備運行管理的自動化、智能化。就相應(yīng)的設(shè)計人員來說，需在充分系統(tǒng)功能的前提下設(shè)計經(jīng)濟、合理的配電方案，這就面臨著多樣的電器元件的選型與配合問題。

1 簡要分析智能化配電系統(tǒng)

智能化配電系統(tǒng)是將行業(yè)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等匯集在一起的智能應(yīng)用集合。近年來，伴隨著信息技術(shù)的深化發(fā)展，其復(fù)雜度以及技術(shù)水平愈發(fā)增強，在工業(yè)領(lǐng)域，智能化配電的先進(jìn)概念得到合理滲透，逐步構(gòu)成具體的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)對整個系統(tǒng)運行的可靠性以及實時、快速需求的充分滿足。比如，對于一個10KV的配電系統(tǒng)來說，就要以ZN63A-12型高壓真空斷路器，此斷路器是我國獨立自主研發(fā)，并且功能已經(jīng)與ABB公司生產(chǎn)的VD4-12型高壓斷路器相媲美。而且在市場上的性價比也具有明顯的優(yōu)勢，它已經(jīng)成為了我國高壓斷路器中主流產(chǎn)品之一?？墒牵驗楦邏赫婵諗嗦菲髯陨硪灿兄秉c就是不具備通信功能，如果想要在智能化的供電和配電系統(tǒng)中實現(xiàn)遙信與遙控，就一定要配置網(wǎng)絡(luò)電力監(jiān)控裝置。比如集“三遙”功能于一身的智能電力儀表就可以實現(xiàn)下面的功能：

1.1 關(guān)于斷路器開關(guān)的合閘狀況、分閘狀況、儲備狀況、以及工作位置的只是、試驗位置指示等的“遙信”

1.2 關(guān)于斷路器開關(guān)的合閘、分閘。儲能等進(jìn)行遙控。

1.3 關(guān)于斷路器回路的電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度等進(jìn)行電力參數(shù)的遙測。

在新建工程的高壓配電系統(tǒng)中，可以使用傳統(tǒng)的繼電器保護，然后選擇相應(yīng)系列的智能電力儀表和對應(yīng)的智能配電監(jiān)控軟件組成的自動化系統(tǒng)，既能節(jié)約大量的工程項目投資，也可以滿足供配電系統(tǒng)對高壓保護的要求。

2 AEC公司智能配電系統(tǒng)中的電氣解決方案

在美國能源控制公司AEC研制的自動化產(chǎn)品中，智能配電系統(tǒng)原本是其的關(guān)鍵構(gòu)成部分。根據(jù)電氣成套開關(guān)設(shè)備的相關(guān)要求特點，該公司繼而實現(xiàn)AECONTROL變電站監(jiān)控系統(tǒng)的推出。一般來說，AECONTROL可謂是將變壓器、中壓開關(guān)設(shè)備以及變電站開關(guān)設(shè)備集于一身的智能配電管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)隸屬于一體化分布形式。在充分結(jié)合斷路器遙信、遙控以及遙測等等相關(guān)技術(shù)要求與功能需求的基礎(chǔ)上，應(yīng)該為每臺斷路器設(shè)備進(jìn)行通訊模塊地合理配置，再采用總線形式加之配電站的監(jiān)控集成柜通過RS485串行口接口形式來實施通信行為，在此需要注意的是看，監(jiān)控集成柜跟380V開關(guān)柜模塊相互間通信所需規(guī)約應(yīng)充分相應(yīng)的MODBUS KTU規(guī)約要求。對于變電站來說，AECONTROL系統(tǒng)主機作為其的一體化監(jiān)控平臺，能夠很好為系統(tǒng)實現(xiàn)相應(yīng)的集中監(jiān)控功能，將前端機設(shè)備配置于系統(tǒng)現(xiàn)場層面位置，采用內(nèi)部的以太網(wǎng)將其跟監(jiān)控主機連接在一起；位于前端機下方，且處于開放的設(shè)備層的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，可謂是將變電站各個設(shè)備進(jìn)行合理連接的智能化裝置。工業(yè)PC機是前端機主要的組成部分，其具備有較強的抗干擾與通信處理等等功能，實現(xiàn)了對網(wǎng)關(guān)與路由器設(shè)備的合理取消，將相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效簡化，促進(jìn)底層變電站所有設(shè)備可完成無縫連接。就目前的情況而言，很多現(xiàn)場智能化裝置雖然有著一定的數(shù)字通信功能，卻是沒有通過較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊恢滦砸约盎ゲ僮餍詸z測的現(xiàn)場總線設(shè)備，其通信所具備的兼容性相對較差，所持有的協(xié)議欠缺統(tǒng)一性。然而，AECONTROL前端機所具備的較為靈活的通信處理功能，可充分符合相應(yīng)的系統(tǒng)開放需求，具體來說，則為現(xiàn)場總線產(chǎn)品既能滿足可連接標(biāo)準(zhǔn)，又可以跟其他智能化裝置進(jìn)行兼容，將其所具備的靈活性充分?jǐn)U展，滿足用戶變電站各個設(shè)備的系統(tǒng)集成需求。該公司可在國內(nèi)實現(xiàn)對6到110千伏整個系統(tǒng)的所有微機綜合保護單元的有效提供，同時，還可實現(xiàn)對400伏低壓電動機保護控制器與智能配電儀、自動化后臺監(jiān)控設(shè)備的有效提供。在進(jìn)行AECONTROL連接的時候，能夠充分實現(xiàn)上述功能的代表性智能化裝置包括AEC2000系列微機綜合保護測控單元、AEC6800/AEC46系列智能配電儀表和AEC4900電動機保護控制器等。

通過計算機系統(tǒng)以及現(xiàn)場總線可將AEC2000系列的微機綜合保護測控單元合理的連接起來，使得故障信息以及圍護信息管理、開關(guān)保護設(shè)置、開關(guān)保護定值設(shè)置、顯示和測量相應(yīng)的電參量等等功能得以實現(xiàn)；遠(yuǎn)程控制和針對電能質(zhì)量展開的綜合監(jiān)控與測量等三遙功能可通應(yīng)用C6800/AEC46系列智能配電儀表設(shè)備得以實現(xiàn)；在運用現(xiàn)場總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，AEC4900智能電動機保護裝置擁有了甚是強大的測量和現(xiàn)實具體參數(shù)功能以及控制和保護電動機的相關(guān)功能，具體來說，星三角、正反轉(zhuǎn)以及直接起動、雙速等等為主要的控制功能，其保護功能涉及有針對過載、漏電以及斷相、欠壓、三相失衡、堵轉(zhuǎn)、電動機發(fā)熱等等情況實施的保護，同時，可針對功率、三相電壓與電流、故障類型報告、功率因數(shù)、電動機運行維護的相關(guān)信息等等進(jìn)行合理測量與有效顯示。與此同時，AEC4900電動機保護控制裝置能夠為電動機裝置提供必要的故障預(yù)測和自動重起的相關(guān)功能，持有相應(yīng)的雙冗余通信接口。在這里需要特別進(jìn)行推薦的是，AEC6800系列智能配電儀表，其不僅可以遙測三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度，還可以遙信開關(guān)的合分閘狀態(tài)及遙控開關(guān)的合分閘操作。除此之外，其擁有者十多種擴展模塊，可將選擇各類通訊協(xié)議以及測量諧波等等相關(guān)功能得以實現(xiàn)，該設(shè)備開啟了在智能配電產(chǎn)品上運用VFD真空熒光顯示技術(shù)的先河，使得其在同類產(chǎn)品中脫穎而出，具備有較高的對比度特性以及亮度，使其能夠在溫差變化大、震動劇烈以及高壓等等多種較為惡劣的環(huán)境中獲得廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)束語

由上面案例我們可以看出，進(jìn)行智能化設(shè)計時，一定要盡可能的滿足供配電設(shè)計規(guī)范及系統(tǒng)智能化設(shè)計的要求為前提。只有選擇智能斷路器配合智能電力儀表，才能達(dá)到斷路器本身自帶的功能發(fā)揮出作用，這樣也會相對應(yīng)的減少工程造價的成本。

參考文獻(xiàn)

[1]JGJ/T16-1992.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2008.

[2]華東建筑設(shè)計研究院.智能建筑設(shè)計技術(shù)[M].上海：同濟大學(xué)出版社，2009.

[3]林作為.低壓智能配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2010.