基于0.4kV低壓配電系統(tǒng)智能化途徑探究

劉暢

摘要：目前社會的中的各個領域都趨向于智能化發(fā)展，引進智能化的先進設備，改變原有的發(fā)展狀態(tài)和模式。智能化技術也應用到了電力行業(yè)中，0.4kV智能配電監(jiān)控終端單元已經(jīng)應用到了低壓配電系統(tǒng)中，如何將0.4kV智能配電監(jiān)控終端單元合理應用到低壓配電系統(tǒng)中，促進低壓配電系統(tǒng)智能化發(fā)展是需要探究的問題。進而本文對0.4kV低壓配電系統(tǒng)的功能和技術進行了的研究。

關鍵詞：0.4kV低壓配電系統(tǒng)；智能化；應用

引言：

隨著計算機技術、微電子技術、電力電子技術、抗干擾技術等新技術的迅速發(fā)展，特別是網(wǎng)絡通訊技術的發(fā)展使得配電自動化技術得到了空前發(fā)展。針對10kV及其以上的配電系統(tǒng)自動化的研究在我國已有近十年時間，且已應用于實踐，其技術日趨成熟和完善，為我國配電自動化的發(fā)展奠定了基礎。而0.4kV 配電系統(tǒng)的智能化還處于探索階段。

一、0.4kV低壓配電系統(tǒng)的功能

1、0.4kV低壓配電系統(tǒng)

YXM11系列0.4kV智能配電監(jiān)控終端單元可以監(jiān)測和控制0.4kV低壓配電系統(tǒng)中的受電、饋電、母聯(lián)、無功補償、主/備電源投切等各開關柜的斷路器、接觸器的電參數(shù)，所以，其可以完全適用于0.4kV低壓成套開關設備的智能化。YXM11系列0.4kV智能配電監(jiān)控終端單元在使用時，不需要外接二次變換元件，可以直接把輸入輸出變換元器件與主板集成在一起，它是應用功能數(shù)字化、模塊化、集成化、網(wǎng)絡化設計的新型低壓監(jiān)控終端產(chǎn)品。

0.4KV低壓配電系統(tǒng)在使用的過程中，安裝非常的簡便，使用起來非常穩(wěn)定，如果使用出現(xiàn)什么問題的話，工人維修也是非常便捷的。功能也很強大，能與低壓成套開關柜狀態(tài)一樣，并且可以實現(xiàn)人機對話等操作。之前配電系統(tǒng)中的一些組成部位都可以用0.4kV低壓配電系統(tǒng)來代替，實用性比較強，并且使用的過程中靈活性比較強，可以根據(jù)低壓系統(tǒng)實際情況來進行調(diào)節(jié)，讓低壓配電系統(tǒng)可以更好的運行。

2、0.4 kV低壓配電系統(tǒng)智能化功能介紹

（1）遠程監(jiān)測電氣參數(shù)

YXM11系列0.4kV智能配電監(jiān)控終端單元組成的低壓配電系統(tǒng)可以對系統(tǒng)的三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因素、頻率、有功用電量、無功用電量、總用電量、工作環(huán)境溫度、系統(tǒng)主母線各連接點溫度等電氣參數(shù)進行遠程監(jiān)測。

（2）遠程監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)

0.4KV智能配電監(jiān)控終端在使用中不但可以對電氣參數(shù)進行遠程監(jiān)控，同時可以對低壓配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。低壓配系統(tǒng)中的電源和開關狀態(tài)，使用0.4KV智能配電監(jiān)控終端就可以遠程監(jiān)測，還有系統(tǒng)的其他的設備的運行狀態(tài)都可以進行遠程監(jiān)測。

（3）自動控制

配電系統(tǒng)如果在運行的過程中出現(xiàn)問題，電壓過大、開關跳閘、運行環(huán)境溫度過高等配電系統(tǒng)的使用參數(shù)超過限度，這時就會警報器就會進行聲音警報和警報，那個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可以記錄下來，并且可以及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的原因，并且對其作出合理的應對方法。另外，在使用的過程中也可以對電源使用的先后次序進行控制。

（4）不需編程、遠程通信

終端單元不需要編程就可以對用戶進行門限等參數(shù)設置，并且所有終端單元都具備遠程通信的功能。

二、基于0.4 kV低壓配電系統(tǒng)智能化途徑

0.4 kV低壓配電系統(tǒng)中的終端單元的使用，使低壓配電系統(tǒng)運行中出現(xiàn)了許多新型實用技術，在使用的過程中對終端單元內(nèi)的各類設備使用的電量數(shù)據(jù)都可以進行精確的計算，并且其運行的狀態(tài)不會受到外界環(huán)境因素的影響，無論在什么環(huán)境條件下都可以正常運行。在終端單元的組成中，一個終端單元對多個用電設備進行遠程監(jiān)控，節(jié)約了使用成本，并且運行速度快，大大提高了工作效率。

1、采用卷積窗算法

目前傳統(tǒng)的交流電參量采樣測量法，已經(jīng)無法實現(xiàn)嚴格同步采樣。因此在程序中我們采用了卷積窗算法，其可以自主提出、有效減小非同步采樣引入的測量誤差。同步采樣所指的是在一個或幾個工頻周期內(nèi)恰好含有整數(shù)采樣間隔。但是，由于工頻是緩變量，再加上電路系統(tǒng)的時鐘周期是固定值，所以就算是不斷調(diào)整采樣間隔，也很難達到標準的同步采樣。

通過信號處理理論可以得出以下結(jié)論，采樣即使是存在較小的不同步，都會對測量的精準度產(chǎn)生影響。卷積窗算法計算方法簡單，并且能夠?qū)崟r實現(xiàn)。如果在卷積窗算法運用的同時，與采樣間隔隨工頻變化的自適應調(diào)整技術相結(jié)合，對提高交流電壓、電流等量的測量。

2、采用雙進程編程技術

現(xiàn)在大多使用16位DSP（甚至32位DSP）和16位并行A/D變換器等性能強的電子器件或者雙MPU結(jié)構(gòu)來保證同類產(chǎn)品的測量精度和測量的時效性，為了降低產(chǎn)品的制造價格，M PU一般選擇運行穩(wěn)定、抗干擾能力強的單片機，A/D芯片選用價格相對比較便宜的10位多模擬通道輸入串行ADC。由于串行ADC采樣速度較慢，如果不能很好的處理，就會降低實時測量和數(shù)據(jù)通信的速度。所以，應該把雙進程編程技術應用于智能終端產(chǎn)品中。雙進程中的一個進程作為主進程，用來完成大部分包括物理量的計算、數(shù)據(jù)的撤示、與上位機之間的通信、開關量的輸入輸出等工作，用另外一個進程作為A/D進程用來完成交流電壓和交流電流的采樣和數(shù)據(jù)緩存工作。通過信號量使兩個進程能夠一起工作。

3、多路監(jiān)控集中式結(jié)構(gòu)設計

現(xiàn)在市場上大多數(shù)國內(nèi)外同類產(chǎn)品中的一個監(jiān)控終端單元只能測控一路饋電，過多的通信節(jié)點數(shù)，使通信速度大大降低。除此之外，每一饋電回路都要配備一套完整的電路，包括電源電路、控制電路、通信接口電路、按鍵與顯示電路等。這樣就會使各饋電回路的生產(chǎn)成本和銷售價格大大提高。通過對卷積窗算法和雙進程編程技術的合理使用，使硬件設計變得相對簡單些，饋電單元是所有終端單元中用量最大的單元，一個饋電單元可以對8個饋電回路進行監(jiān)控。而這8個回路所使用的電源電路、控制電路、通信接口電路、按鍵與顯示電路都是相同的一套。這樣就使單回路的成本價格大大的降低，使其在市場競爭力很大程度上有所提高。

結(jié)語：

低壓配電系統(tǒng)中使用的0.4kV低壓配電系統(tǒng)智能化方法，所使用的新技術滿足了低壓配電系統(tǒng)的運行要求，代替了電壓配電系統(tǒng)中原有的組成部，并且可以遠程監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)和電氣參數(shù)，保證了的低壓配電系統(tǒng)運行過程中的穩(wěn)定性，提高了工作效率同時也促進了電力行業(yè)的自動化發(fā)展。

參考文獻：

[1]莫娟.10/0.4kV變配電所配電方案及斷路器的選擇[J].建筑電氣，2014，33（4）：58-63.

[2]王德忠.提高農(nóng)村0.4kV低壓配電網(wǎng)供電可靠性的措施[J].農(nóng)村電工，2017（1）：44-45.